Einrichtung zur automatischen Auslösung eines von einer elektrischen Spannung abhängigen Vorganges. Dia vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Auslösung eines von einer elektrischen Spannung ab hängigen Vorganges und ermöglicht z.
B. die Schaffung von Mitteln zur Überwachung des Ladezustandes einer elektrischen Batterie und zur automatischen Abgabe eines Alarm zeichens, falls die Spannung unter einen ge wissen Wert fällt, oder von Mitteln, mittelst denen das Mass der Aufladung entsprechend der Batteriespannung geregelt werden kann.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zur automatischen Auslösung eines von der an einem Klemmenpaar vorhandenen Spannung abhängigen Vorganges ist dadurch gekenn zeichnet, dass eine einen konstanten Strom durchlassende Vorrichtung und -ein mit dieser zusammenwirkender Widerstand mindestens zeitweise zwischen das Klemmenpaar ge schaltet sind und dass die an den Klemmen der Vorrichtung auftretenden Spannungs- änderungen den gewünschten Vorgang aus lösen,
sofern sie von einem festgesetzten Be trag abweichen.
Nachstehend sind einige beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegen- standes, die in der beiliegenden Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben.
In .der Zeichnung zeigt: Die Fig. 1 eine Batterieladeeinriehtung mit Mitteln zur automatischen Überwachung des Ladezustandes der Batterie, die Fig. 2 eine Batterieladeeinrichtung mit Mitteln zur automatischen Regelung der Aufladung entsprechend dem Ladezustand der Batterie, und die Fig. 3 eine Variante der in Fig. 2 dar gestellten Einrichtung, in welcher ein Relais anderer Art verwendet wird.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ein richtungen dienen ausser zur Lieferung des Ladestromes für die Akkumulatorenbatterie B noch zur Lieferung eines Stromes an den Verbraucher<I>OL.</I> Die Batterie Bist somit.
eine parallel zum Verbraucher geschaltete Pufferbatterie, die hauptsächlich als Energie speieher dient und während kurzen Über lastungsperioden zur Wirkung gelangt, bei spielsweise während den Hauptverkehrsstun den einer automatischen Telephonzentrale. In Fällen, in denen die an den Verbraucher ab gegebene Leistung praktisch konstant ist oder nur selten ändert, wie beispielsweise in Tele- phonverstärkersta.tionen, kann die Batterie fortgelassen sein und der Verbraucher direkt gespeist werden.
Ferner kann, in andern Fäl len, ein Umschalter vorgesehen sein, mittelst welchem die Batterie entweder mit dem Ver braucherstromkreis oder mit dem Ladestrom kreis, nie aber gleichzeitig mit beiden Strom kreisen verbunden ist.
In der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung wird eine dem Wechselstromnetz AC über den Transformator T entnommene Spannung einem Vollweg-Trock Gengleichrichter DCR aufgedrückt. Die resultierende Gleichspan nung wird mittels einer Drosselspule L und eines Kondensators C geglättet und den posi tiven und negativen Klemmen der zu über wachenden Batterie B zugeführt.
Der Lade- stromkreis weist ferner ein Relais R auf, das einerseits mit dem negativen Batteriepol und anderseits mit der Feder des Schlüssels 1i verbunden ist.
Der Arbeitskontakt dieses Schlüssels ist über einen Widerstand RV mit dem positiven Batteriepol verbunden, wäh r2nd !der Ruhekontakt des Schlüssels über eine Vorrichtung für konstanten Stromdureh- ganb CCL mit dem negativen Batteriepol verbunden ist. Die CCL besteht vorzugsweise aus einer Lampe bekannter Art,
in welcher der durch die Lampe fliessende Strom innerhalb eines gewissen Spannungs- bereiehes praktisch konstant bleibt und bei spielsweise zwischen 3 bis 8 Volt von der Grössenordnung 0,1 Ampere ist. Die Span nung an den Klemmen eines Widerstandes (z. <I>B.</I> RV <I>),</I> ,der in Reihe zu einer solchen, mit den genannten Spannungen betriebenen Lampe liegt, bleibt konstant und bann als Bezugsspannung benützt werden.
U m den Überwaehungsstromkreis in Be trieb zu setzen, wird zuerst der Schlüssel P l>etätio-t. Durch die Betätigung; des Schlüssels K wird das Relais R in Reihe mit dem Wider stand RT' in Brücke zur Batterie B geschal tet. Das Relais R wird dabei erregt und be- täti--t seine Kontakte r] und r2.
Am Kontakt r? wird der zwischen den Batteriepolen ver laufende und eine Alarmvorrichtung _-1L ent haltende Stromkreis geöffnet. Als Alarmvor richtung wird vorzugsweise eine Lampe be nützt. Am Kontakt r1 wird ein unabhängig zum Schlüssel Ii über den Widerstand RP verlaufender Haltestromkreis für das Relais R geschlossen.
Hierauf wird der Schlüssel K in die Ruhestellung zurückgestellt, "vorauf die Lampe CCL im Nebenschluss zum Relais R lie-t. Der Widerstand des Relais R wird so gewählt, dass der in diesem Relais fliessende Strom im Vergleich zum Strom in der Lampe CCL klein ist.
Wie ersichtlich, wird dem Relais R und dem vorgeschalteten Widerstand RT' die Batteriespannung angelegt. Der Strom durch die Lampe CCL ist konstant und somit ist auch der Strom im Widerstand RT' ebenfalls praktisch konstant und damit im wesentlichen auch die Spannung an den Klemmen dieses Widerstandes, solange die Lampe im Span nungsbereich arbeitet, in dem der in ihr flie ssende Strom konstant ist. Der übrige Teil der Spannung liegt an den Klemmen des.
Relais R und irgendeine Schwankung der Spannung an den 'Klemmen der Batterie erscheint als entsprechend vergrösserte Spannungssch-,van- kun;, an den Klemmen des Relais B.
Nimmt man beispielsweise an, dass der 'Widerstand RT" den Wert 420 Ohm besitze und dass die Spannung an den Klemmen der Batterie zwischen 48 und 46 Volt ändere, dann beträgt der Spannungsabfall im Wider stand RT' bei dem bereits früher angenom menen Strom von 0,1 Ampere 42 Volt und bleibt konstant.
Die an das Relais B ange legte Spannung beträgt somit 6 bis 4 Volt, so dass eine Änderung der Batteriespannung von rund 4 % eine Änderung der dem Relais R angelegten Spannung von rund 33 % :e@r- gibt. Im betrachteten Falle wurde die Wick lung des Relais R so bemessen, dass :
das Re lais bei einer Spannung von 6 Volt anspricht und bei Spannung zwischen 6 und 4 Volt erregt bleibt, jedoch aberregt wird, sobald die Spannung unter 4 Volt fällt. Wenn das Re- lais R abfällt, so schliesst sein Kontakt r2 den Stromkreis der Alarmlampe <I>AL,</I> welche durch ihr Aufleuchten anzeigt, dass die Span nung der Batterie unter den festgelegten Wert gefallen ist.
Die Fig. 2 zeigt eine Einrichtung, in we:l- ehe.r die Bezugsspannung zur Regelung der Ladlespannung für die Akkumulato@renbat- terie B benützt wird.
Bei dieser Einrichtung ;sind eine Lampe CCL, ;die von einem konstan ten Strom -durchflossen wird, und ein in Reihe dazu geschalteter Widerstand RV in Nebenschluss zur Batterie gelegt, und im Nebenschluss zur Lampe CCL liegt ein als Drehspulinstrument ausgebildetes Relais VC, welches :
eine neutrale Nullage und zwei Ar beitsstellungen<I>L</I> bezw. <I>H</I> besitzt. Falls die Batteriespannung den normalen Wert auf weist, so befindet sich der Anker vcl des Re lais VC in seiner neutralen Lage.
Fällt :die Spannung -der Batterie B unter :den Normal wert, so spricht das Relais VC an und bewegt seinen Anker nach dem Kontakt L, über welchen schliesslich ein Stromkreis für das Relais LR geschlossen wird. Steigt die Bat teriespannung über den Normalwert, so be wegt sich :
der Anker vcl nachdem Kontakt H und schliesst schliesslich einen Stromkreis für das Relais<I>HR.</I> Die Relais LR und<I>HR</I> dienen dazu, die von der Lasdeeinrichtung ge- lieferte .Spannung auf irgendeine an sich be kannte Weisse zu regeln, beispielsweise. der art, @dass das Relais LR einen Kontakt 1r3 schliesst,
über welchen ein Stromkreis für die Wicklung M2 eines Motors geschlossen wird, der zur Steuerung eines Regelkontaktes P .an der Sekundärwicklung ,des Transformators T dient und der in diesem Falle so verschoben wird, dass die dem Gleichrichter DCR ange- legee Spannung erhöht wird, In ähnlicher Weise schliesst das Relais HR einen Kontakt hr3,
durch den ein Stromkreis für die Wick lung Ml des Motors geschlossen wird, um den Regelkontakt in der entgegengesetzten Rich tung zu verschieben. Das Relais LR schaltet beim Ansprechen das Relais <I>HR</I> am Kontakt 17l ab und schaltet einen Widerstand R2 in Reihe zum Relais _FC, um das Prellen des Kontaktes vcl zu verhindern.
In gleicher Weise schaltet das Relais<I>HR</I> das Relais LR am Kontakt hrl ab und schliesst am Kontakt hr2 .einen Widerstand R1 kurz.
Die Fig. 3 zeigt eine Variante -der Ein- richtung nasch der Fig. 2, in welcher an Stelle des Relais TC der Fig. 2 ein poJarisiertes Relais von der in Telegraphenanlagen ver wendeten Art benützt wird.
Dieses polari sierte Relais ist mit zwei .gleichen Wicklun gen TCI, TC2, die gegensinnig auf dem glei chen Magnetkern angebracht sind, und mit einem Ankern tcl versehen, der eine neutrale Lage und zwei Arbeitsstellungen besitzt.
In Reihe zur Wicklung TC2 liegt die von einem konstanten Strom :durchflossene Lampe CCL, so dass der Strom in der Wicklung praktisch konstant bleibt und einen praktisch konstanten Dezugsfluss im Kern des Relais ,erzeugt.
In Reihe zur Wicklung TCl liegt ein einstellbarer Widerstand R3, der so ein gestellt wird, dass, falls die Spannung der Batterie B in der 3llite des gewählten Span nungsbereiches liegt, die Ströme in den bei den Wicklungen TCl, TC2, gleich sind, so dass die Flüsse im Kern einander aufheben und,der Anker tel in der neutralen Lage ver harrt.
Falls :die Batteriespannung über den ge nannten Mittelwert ansteigt, so nimmt der Strom in (der Wicklung TCl zu, während der Strom in der Wicklung TC2 konstant bleibt.
Wenn :der Strom in der Wicklung TCI :einen bestimmten Wert erreicht, so bewegt sich der Anker tcl nach ,dem Kontakt<I>H</I> und bewirkt ähnliche Vorgänge wie der Anker vcl -der Einrichtung nach der Fig. 2.
Wenn -anderseits. die Batteriespannung unter den benannten Mittelwert fällt, so nimmt der Strom in der Wicklung TCl ab, während -der Strom in der Wicklung TC? konstant bleibt.
Sobald der Strom in der Wicklung TC1 auf einen bestimmten Wert gefallen ist, so bewegt sich der Anker fcl nach dem Kontakt L, worauf sieh die glei chen Vorgänge abspielen wie in der Einrich- tung nach Fig. 2).
Device for the automatic triggering of a process dependent on an electrical voltage. The present invention relates to a device for the automatic triggering of an electrical voltage dependent process and enables z.
B. the creation of means for monitoring the state of charge of an electric battery and for the automatic delivery of an alarm sign if the voltage falls below a ge know value, or means by which the amount of charge can be regulated according to the battery voltage.
The device according to the invention for the automatic triggering of a process dependent on the voltage present at a pair of terminals is characterized in that a device that allows a constant current and a resistor that interacts with this are switched at least temporarily between the pair of terminals and that the at the terminals of the Voltage changes occurring in the device trigger the desired process,
provided that they deviate from a fixed amount.
Some exemplary embodiments of the subject matter of the invention, which are shown in the accompanying drawings, are described in more detail below.
The drawing shows: FIG. 1 shows a battery charger with means for automatically monitoring the state of charge of the battery, FIG. 2 shows a battery charger with means for automatically regulating the charge according to the state of charge of the battery, and FIG. 3 shows a variant of the in Fig. 2 is provided device in which a relay of a different type is used.
The devices shown in FIGS. 1 to 3 are used not only to supply the charging current for the accumulator battery B but also to supply a current to the consumer <I> OL. </I> The battery is thus.
a buffer battery connected in parallel to the consumer, which mainly serves as an energy store and takes effect during short periods of use, for example during the main traffic hours of an automatic telephone exchange. In cases in which the power given to the consumer is practically constant or changes only rarely, such as in telephone amplifiers, for example, the battery can be omitted and the consumer can be fed directly.
Furthermore, in other cases len, a changeover switch can be provided by means of which the battery is connected to either the consumer circuit or the charging circuit, but never simultaneously with both circuits.
In the device shown in FIG. 1, a voltage drawn from the alternating current network AC via the transformer T is applied to a full-wave dry gene rectifier DCR. The resulting DC voltage is smoothed by means of a choke coil L and a capacitor C and fed to the positive and negative terminals of the battery B to be monitored.
The charging circuit also has a relay R which is connected on the one hand to the negative battery pole and on the other hand to the spring of the key 1i.
The normally open contact of this key is connected to the positive battery terminal via a resistor RV, while the normally closed contact of the key is connected to the negative battery terminal via a device for constant current duration CCL. The CCL preferably consists of a lamp of known type,
in which the current flowing through the lamp remains practically constant within a certain voltage range and is, for example, between 3 and 8 volts of the order of magnitude of 0.1 amperes. The voltage at the terminals of a resistor (e.g. <I> B. </I> RV <I>), </I>, which is in series with such a lamp operated with the voltages mentioned, remains constant and spells out can be used as reference voltage.
In order to put the monitoring circuit into operation, the key P l> etätio-t first. By actuation; of the key K, the relay R is switched in series with the resistance RT 'in bridge to battery B. The relay R is excited and operates its contacts r] and r2.
At contact r? the circuit running between the battery terminals and containing an alarm device _-1L is opened. A lamp is preferably used as the alarm device. At contact r1, a holding circuit for relay R, which runs independently of the key Ii via the resistor RP, is closed.
The key K is then returned to the rest position, "before the lamp CCL is shunted to the relay R. The resistance of the relay R is chosen so that the current flowing in this relay is small compared to the current in the lamp CCL .
As can be seen, the battery voltage is applied to the relay R and the upstream resistor RT '. The current through the lamp CCL is constant and thus the current in the resistor RT 'is also practically constant and thus essentially also the voltage at the terminals of this resistor, as long as the lamp works in the voltage range in which the current flowing in it is operating is constant. The rest of the voltage is applied to the terminals of the.
Relay R and any fluctuation in voltage at the terminals of the battery appear as a correspondingly increased voltage change at the terminals of relay B.
Assuming, for example, that the 'resistance RT' has the value 420 ohms and that the voltage at the battery terminals changes between 48 and 46 volts, then the voltage drop in the resistance RT 'is 0 at the current previously assumed , 1 ampere 42 volts and remains constant.
The voltage applied to relay B is therefore 6 to 4 volts, so that a change in the battery voltage of around 4% results in a change in the voltage applied to relay R of around 33%: e @ r-. In the case under consideration, the winding of relay R was dimensioned so that:
the relay responds at a voltage of 6 volts and remains energized at a voltage between 6 and 4 volts, but is de-energized as soon as the voltage falls below 4 volts. If the relay R drops out, its contact r2 closes the circuit of the alarm lamp <I> AL, </I> which lights up to indicate that the voltage of the battery has fallen below the specified value.
2 shows a device in which the reference voltage for regulating the charge reading voltage for the accumulator battery B is used.
In this device, a lamp CCL,; through which a constant current flows, and a resistor RV connected in series are shunted to the battery, and a relay VC designed as a moving-coil instrument is shunted to the lamp CCL, which:
a neutral zero position and two working positions <I> L </I> resp. <I> H </I> owns. If the battery voltage shows the normal value, the armature vcl of the relay VC is in its neutral position.
If: the voltage of battery B falls below: the normal value, the relay VC responds and moves its armature to the contact L, via which a circuit for the relay LR is finally closed. If the battery voltage rises above the normal value, the following moves:
the armature vcl after contact H and finally closes a circuit for the relay <I> HR. </I> The relays LR and <I> HR </I> are used to connect the voltage supplied by the loading device to any one to regulate known whites, for example. such that the relay LR closes a contact 1r3,
via which a circuit for the winding M2 of a motor is closed, which is used to control a control contact P. on the secondary winding of the transformer T and which in this case is shifted so that the voltage applied to the rectifier DCR is increased, In Similarly, relay HR closes a contact hr3,
through which a circuit for the winding Ml of the motor is closed in order to move the control contact in the opposite direction. The LR relay switches off the <I> HR </I> relay at contact 17l when it responds and switches a resistor R2 in series to the _FC relay to prevent contact vcl from bouncing.
In the same way, the relay <I> HR </I> switches off the relay LR at contact hrl and short-circuits a resistor R1 at contact hr2.
FIG. 3 shows a variant of the device similar to FIG. 2, in which, instead of the relay TC of FIG. 2, a polarized relay of the type used in telegraph systems is used.
This polarized relay is provided with two equal windings TCI, TC2, which are mounted in opposite directions on the same magnetic core, and an armature tcl, which has a neutral position and two working positions.
In series with the winding TC2 is the lamp CCL through which a constant current: flows, so that the current in the winding remains practically constant and generates a practically constant de-tensioning flow in the core of the relay.
In series with the winding TCl there is an adjustable resistor R3, which is set so that, if the voltage of the battery B is in the 3llite of the selected voltage range, the currents in the windings TCl, TC2 are equal, so that the rivers in the core cancel each other out and the anchor tel remains in the neutral position.
If: the battery voltage rises above the specified mean value, the current in (of winding TCl increases, while the current in winding TC2 remains constant.
If: the current in the winding TCI: reaches a certain value, the armature tcl moves after the contact <I> H </I> and effects similar processes as the armature vcl - the device according to FIG. 2.
If - on the other hand. the battery voltage falls below the named mean value, the current in the winding TCl decreases, while -the current in the winding TC? remains constant.
As soon as the current in the winding TC1 has fallen to a certain value, the armature fcl moves to the contact L, whereupon the same processes take place as in the device according to FIG. 2).