DE488534C

DE488534C - Gleichrichteranlage mit durch Gleichstrom vormagnetisierten Anodendrosseln zum selbsttaetigen Laden von Akkumulatorenbatterien

Info

Publication number: DE488534C
Application number: DEG69099D
Authority: DE
Inventors: Fritz Kleeberg
Original assignee: GLEICHRICHTER GmbH
Current assignee: GLEICHRICHTER GmbH
Priority date: 1927-01-01
Filing date: 1927-01-01
Publication date: 1930-01-04

Description

Gleichrichteranlage mit durch Gleichstrom vormagnetisierten Anodendrosseln zum selbsttätigen Laden von Akkumulatorenbatterien Die Ladung von Akkumulatoren geschieht zweckmäßigerweise derart, daß bis zum Eintritt der Gasbildung, der etwa bei 2.,q; Volt pro Zelle erfolgt, mit dem höchst zulässigen Strom geladen wird, der möglichst konstant gehalten werden soll. Da nun die Gegenspannung der Batterie während der Ladung bis zum Gasungspunkt von etwa 2, i 3 bis 2,4 Volt pro Zelle wächst; ist ein ständiges Nachregeln der Gleichrichterspannung .erforderlich, wenn man den anfänglichen maximalen Ladestrom während dieser Ladeperiode aufrechterhalten will. Die selbsttätige Regelung der Gleichrichterspannung erfolgte bisher durch Regelantriebe, die durch eine Mehrzahl von Relais gesteuert wurden. Diese bekannten selbsttätigen Regeleinrichtungen sind Jedoch sehr kostspielig und insbesondere dann unwirtschaftlich, wenn es sich um Anlagen mit verhältnismäßig kleiner Leistung handelt, wie sie z. B. zum Laden von Fahrzeugbatterien verwendet werden.
Die Erfindung betrifft nun eine Gleichrichteranlage mit durch Gleichstrom vormagnetisierten Anodendrosseln, bei denen zu Stromregelungszwecken noch eine zweite mit Gleichstrom gespeiste Wicklung vorhanden ist.
Gemäß der Erfindung sind die Vormagnetisierungswicklungen an die zu ladende Batterie angeschlossen und so bemessen, daß die mit zunehmender Batteriespannung wachsende Vormagnetisierung den Ladestrom selbsttätig nach Möglichkeit konstant hält.
Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Abb. i ein Strom- und Spannungsdiagramm und Abb. z eine beispielsweise Schaltung einer Anlage gemäß; der Erfindung veranschaulichen.
Die Abb.3 bis 6 stellen Strom- bzw. Magnetisierungskurven der Anodendrosseln dar. Der Gleichrichter ¢ (Abb. z) wird über die Anodenspulen a und 3 aus dem Transformator io gespeist und arbeitet auf die zu ladende Batterie 5. Alle Nebeneinrichtungen zur Zündung und Aufrechterhaltung des Kathodenfleckes sind der Übersicht halber nicht dargestellt.
Durch die Anodenspulen z und 3 wird dem Gleichrichter q. eine Charakteristik erteilt, die durch die Kurveeg des Spannungsabfalles in Abb.1 dargestellt ist. Es sei angenommen, daß zu Beginn der Ladung die Gegenspannung von 2,13 Volt pro Zelle herrschen möge, die der Ordinaüe E, enftspricht. Die zugehörige Abszisse stellt den maximalen Ladestrom A,ak zu Beginn der Ladung dar. Da die Gegenspannung,der Batteriewährend der Ladung ansteigt, würde der Ladestrom allrnählich abnehmen und beim Eintritt der Gasbildung, die bei 2A; Voolt pro Zelle -angenommen werden möge, nur noch JmdX, a betragen, wenn keine Einrichtungen zum Nachregeln des Stromes vorhanden wären. Würde man nun während der Ladung den Spannungsabfall des Gleichrichters um den Betrag b verringern, d.. h. die Charakteristik e, um den Winkel BAC allmählich drehen, so würde die Ladespannung anwachsen und der Ladestrom konstant bleiben.
Diese Veränderung der Charakteristik @erfolgt gemäß der Erfindung durch Vormagnetisierung der Drosselspulen 2 und 3. Der durch die Drosseln fließende Ladestrom i möge die in Abb.3 dargestellte Form besitzen, die der Magnetislerungskurve gemäß Abb. q. entspricht. Die veränderliche Amp:erewindungszabl i # n ruft eine maximale Kraftlinienänderung von der Größe cb hervor, welche zur Erzeugung der Drosselspulengegenspannung dient; die Strecke R entspricht der Remanenz des Eisens.
Die gemäß Abb. z an die Klemmen der Batterie 5 angeschlossenen Hilfswicklungen werden von einem während der Ladedauer anwachsenden Gleichstrom durchflossen; zu Beginn der Ladung ruft dieser Gleichstrom eine Vormagnetisierung c hervor (Abb. 5). Steigt nun die Batteriegegenspannung auf 2,4 Volt j e Zelle, so wird sich die Vornia;ggef.-sierung auf einen entsprechenden Wert erhöhen, der der Strecked in Abb. 6 -entsprechen möge. Bei einer gleichen Aznpierewindungszahl i # a der Hauptwicklung erhält man jetzt einen wesentlich kleineren Wert des KraftUnienflusses cD und somit eine geringere Drosselwirkung. Je nachdem man mit der Vormagnetisierung mehr oder weniger an das Knie der Magnetisierungskurve herangeht, hat man es in der Hand, die Batterie mit weniger oder mehr Stromabfall zu laden, d. h. den Ladestrom mehr oder weniger konstant zu halten.
Um die Vormagnetisierung den jeweiligen Verhältnissen entsprechend reinstellen zu können, ist in Abb. z ein Regelwiderstand 6 vorgesehen. Dieser Widerstand kann aus einem Material mit negativem Temp!eraturkoieffizienten, wie z. B. aus einer Kohlefadenlampe, bestehen, so daß die auf die Hilfsspu#,en-w_irkende Spannungserhöhung der Batterie' ins' --G7'rdZe sübersefizt -_@tdr,, _- - - -z _ . . - : -`@e%#trit der Gasbildung, d. h. bei etwa 2,4 Volt pro Zelle, ist es erwünscht, den Ladestrom um einen wesentlichen Betrag herabzusetzen. Gemäß der Erfindung wird dies durch ein Relais 7 o. dgl. erreicht, das von der Batteriespannung beeinflußt wird und die Vormagnetisierung bei der gewünschten Batteriespannung entweder unterbricht oder durch Einschaltenvon Widerständen schwächt. Nach Unterbrechung der Vormagnetisierung werden die Anodendrosseln induktiv wirksanier und setzen somit den durch die Anoden fließenden Strom selbsttätig herab. Eine Verstärkung dieser Drosselwirkung kann auch dadurch erfolgen, daß das Relais 7 beim Ansprechen die Stromrichtung in den Hilfswicklungen umkehrt..
Die Erfindung ist nicht an die dargestellte Schaltung gebunden. Die Vormagnetisierungsspulen der Drosseln 2 und 3 können auch anstatt in Reihe parallel geschaltet sein. In besonderen Fällen kann es auch zweckmäßig sein, die Vormagnetisxerungsspulen in Reihe mit der zu ladenden Batterie zu schalten.

Claims

PATRNTANSPRÜcHR: i. Gleichrichteranlage mit durch Gleichstrom vormagnetisierten Anodendrosseln zum selbsttätigen Laden von Akkumulatorenbatterien, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungswicklungen an die zu ladende Batterie angeschlossen und so bemessen sind, daß die mit zunehmender Batteriespannung wachsende Vormagnetisierüng den Ladestrom möglichst konstant hält. z. Gleichrichteranlage nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine derartige Erregung der Hilfswicklung, daß die Vormagnetisierung bei kleiner B.atteriiespannung unter .dem Knie der Magnetisilerungskurve liegt und mit steigender Batteriespannung allmählich über das Knie hinausgeht. 3. Gleichrichteranlage nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierung durch eine Regelvorrichtung einstellbar ist. q.. Gleichrichteranlage nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Vormagnetisierungswlicklung der Drosseln wirkende Spannungserhöhung der Batterie durch einen in dem Gleichstrombilfskreis liegenden Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten verstärkt wird. 5. Einrichtung nach Anspruch i oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierung bei Erreichen einer bestimmten und einstellbaren Batteriespannung durch ein Relais o. dgl. unterbrochen oder .geschwächt wird.