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Ladeeinrichtung für Akkumulatorenbatterien, insbesondere für Zugbeleuchtung
Es ist, insbesondere für Zugbeleuchtung, bekanne, eine Akkumulatorenbatterie von einem Drehstrom- ader Wechselstromgenerator über einen Gleichrichter (Ladegleichrichter) zu laden und
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an diesen angeschlossenen Gleichrichter (Erregergleichrichter) und eine differential-vormagnetisierte Drossel zu speisen. Diese Drossel hat zwei einander
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Vormagnetisierungs-Wicklun-gen, deren eine mit einem durch einen Eisenwasserstoff-Widerstand konstant gehaltenen Strom gespeist wird, während die andere Vormagneti- sierungs-Wicklung von einem der jeweiligen Batteriespannung proportionalen Strom durchflossen wird.
Dabei sind die beiden Vormagneti- sierungs-Wicklungen so ausgebildet, dass beim Erreichen einer bestimmten Batteriespannung die Erregung des Generators ohne Anwendung eines elektromechanischen Regelgliedes so weit verringert wird, dass praktisch kein Ladestrom mehr fliesst.
Wenn nun die beiden VormagnetisierungsWicklungen oder auch nur eine von ihnen ohne besondere Vorkehrungen an die Batterie angeschlossen würden, so würde auch beim Stillstand des Generators, d. h. bei einer Zugbeleuchtungsanlage während der Stillstandszeit des betreffenden Eisenbahnwagens, die Batterie dauernd Strom durch die Vormagnetisierungs-Wicklungen schicken, so dass sich die Batterie entladen würde und nach einiger Zeit erschöpft wäre.
Um dies
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die selbsttätig die Vormagnetisierungs-Wicklungsn von der Batterie abschalten, solange der betreffende
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die zwischen dem Eisenwasserstoff-Widerstand und dem Minuspol der Batterie liegende Leitung einen Trennschalter eingefügt, der in der Weise mi : dem Brems-Druckluftsystem des Zuges in Verbindung steht, dass bei abgestelltem Wagen,
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verschwindet, der Trennschalter geöffnet wird. Dies hat zur Folge, dass durch ein Relais, welches sich in der nunmehr stromlos werdenden Verbindungsleitung zwischen dem EisenwasserstoffWiderstand und der einen Vormagnetisierungswicklung befindet, ein Trennschalter geöffnet wird, der die Verbindung zwischen der anderen Vormagnetisierungswicklung und der Batterie
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Nachteil, dass für die verschiedenen möglichen Batteriespannungen-z.
B. bei einem Reisezugwagen 24 Volt, bei einem Triebwagen 110 Volt - das eine Mal ein Eisenwasserstoff-Widerstand und das andere Mal mehrere, z. B. fünf, hintereinander geschaltete Eisenwasserstoff-Widerständs angewendet werden müssen. Dies ist aber wegen der hohen Empfindlichkeit der Eisenwasserstoff- Widerstände ungünstig. Ein weiterer Nachteil der bekannten Schaltung ist die Anzapfung des Brems-Druckluftsystems, die aus Sicherheitsgründen von den meisten Bjahnverwaltungen abgelehnt wird.
Die Erfindung vermeidet die genannten Nachteile, d. h. sie ermöglicht es, dass man ohne Hin-
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ständen bei verschiedenen Batteriespannungen auskomme, und sie ersetzt die Fremdeinschaltung der bekannten Anlage durch eine Selbsteinschaltung, so dass die Anzapfung des Brems-Druckluftsystemes entfällt.
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schalter an die Batterie angeschlossen ist, der von einem Relais in dem Stromkreis der mit dem
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Wicklung betätigt wird.
Die Erfindung besteht in erster Linie darin, dass die erste Vormagneti- sierungs-Wicklung von einem zusätzlichen Gleichrichter (Steuergleichrichter), der an den Generator
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speist wird und dass von der Zuleitung, welche die Batterie mit der zweiten Vormagnetisierungswicklung verbindet, eine Zweigleitung ausgeht, die einen den Eisenwasserstoff-Widerstand, die erste Vormagnetisierungswicklung, die Batterie und den Trennschalter enthaltenden Stromkreis
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wicklung von dem Steuergleichrichter gespeist wird. Zweckmässig ist an den Steuergleichrichter ein Haltewiderstand derart angeschlossen, dass er
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über die Zweigleitung Strom durch den Haltewiderstand albfliesst.
Fig. 1 der Zeichnung ist ein Schaltungsschema für eine ein Ausführungsbeispiel des Erfindung- gegenstandes ibildende Bf1tterieladeeinrichtung einer Zugbeleuchtungsanlage. Fig. 2 zeigt einen
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Darstellung.
An den Drehstrom-oder Wechselstromgenera- tor 1 ist durch Leitungen 2 der Lad'egleichrichter 3 angeschlossen, der über Leitungen 4,5 die Akkumulatorenbatterie 6 speist. Eine Selbst- erregungswieklung 7 des Generators 1 wird über
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schlossen ist. In einer der Zuleitungen 9 zu dem Erregergleichrichter 8 befindet sich eine Drossel 12 mit zwei einander entgegenwirkenden Vormagne- tisierungs-Wicldungen 13, 14.
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einem Gleichrichter 15 (Steuergleichrichter) mit Strom versorgt, der durch Leitungen 16 parallel
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angeschlossen ist. Von dem Pluspol des Steuer- gleichrichters 15 führt eine Leitung über ein Relais 17, eine Sperrzelle 18, einen Abstimmwiderstand 19 und einen Eisenwasserstoffwiderstand 20 zu einem Polder Vormagnetisierungs-Wicklung 13.
Der andere Pol dieser Wicklung ist über eine Leitung 21 mit dem Minuspol des Steuergleichrichters 15 verbunden.
Die andere Vormagnetisierungs-Wicklung 14 wird von der Batterie 6 gespeist, und zwar Hiesst von dem Pluspol der Batterie 6 Strom durch eine Leitung 22 über einen Trennschalter 23 und einen Abstimmwiderstand 24 nach dem einen Pol der Wicklung 14, deren anderer Pol über die
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den ist.
Dei Abstimmwiderstand 24 ist unterteilt in zwei Teile 26,27, was gemäss Fig. 1 zum Bei-
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kann. Von diesem führt eine Abzweigleitung 29 über eine Sperrzelle 30 zu einem Punkt 31 in der Verbindungsleitung zwischen der Sperrzelle 18 und dem Abstimmwiderstand 19.
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'Punkt 32 eine Leitung 33 aus, die über einen Trennschalter 34 und einen Haltewiderstand 35 zu dem Minuspol des Steuergleichrichters 15 ge- führt ist.
Wenn der die Zugbeleuchtungsanlage enthal-
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richter 15, dessen Wechselspannung durch den Transformator 10 gegenüber der Klemmenspan-
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Widerstand 20 konstant gehalten wird. Das von diesem Strom durchflossene Relais hält dabei die beiden Trennschalter 23 und 34 geschlossen.
Über den Trennschalter 34 wird ein Teil des durch den Steuergleichrichter 15 und das Relais 17 fliessenden Stromes über den Haltewider-
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sierungs-Widdung 13 geleitet. Über den geschlossenen Trennschalter 23 und den Abstimmwider- stand 24 wird die Vormagnetisierungs-Wicklung 14 von der Batterie gespeist.
Solange die Batterie 6 noch nicht voll aufgeladen ist, ist der durch die Vormagnetisierungs-
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Batterie 6 schliesslich entsprechend ihrer Kapazität aufgeladen ist, steigt bekanntlich die Batteriespannung an, so dass sich der durch die Vormagne- tisierungs-Wiclclung 14 fliessende Strom erhöht. Wenn dieser Strom einen bestimmten Wert erreicht hat, z. B. gleich dem durch die Wicklung 13 fliessenden Strom ist, ist die Vormagnetisierung der Drossel 12 nahezu bzw. ganz aufgehoben. Infolgedessen hat die Drossel 12 ihren unvermindert hohen induktiven Widerstand, und
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Ladung also aufhört.
Wenn der Eisenbahnwagen anhält und damit der Generator zum Stillstand kommt, wird seine Klemmenspannung zu Null, und der Steuergleichrichter 15 liefert keinen Strom mehr an die
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auch das Relais 17 nicht mehr von Strom durchflossen, so dass sich die Trennschalter 23 und 34
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lung 14 unterbrochen ist, kann sich die Batterie nicht über diese Vormagnetisierungs-Wicklung während des Stillstandes des Wagens entladen.
Wenn der Wagen anfährt, wird, obwohl die
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an dem Steuergleichrichter 15 auftretende Spannung liefert einen Strom, der durch die Vor- magnetisierungs-Wicklung 13 fliesst. Da die andere Wicklung 14 noch durch den Trennschalter 23 von der Batterie abgeschaltet ist, also der Wicklung 13 nicht entgegenwirkt, hat die Drossel 12 in diesem Zustand eine gewisse Vormagnetisierung.
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Widerstand, so dass ein entsprechender Strom zu dem Erregergleichrichter 8 fliesst. Der Generator erregt sich daher selbst, und seine Klemmenspane nung und damit die Spannung an dem Steuergleichrichter 15 steigt an, und es vergrössert sich der durch die Vormagnetisierungs-Wicklung 13 fliessende Strom.
Wenn dieser auch durch das Relais 17 fliessende Strom einen bestimmten Wert erreicht hat, der aber noch nicht gleich dem Endwert des im normalen Ladebetrieb durch die Vormagneti- sierungs-Wicklung 13 fliessenden Stromes ist, spricht das Relais 17 an und schliesst die Trennschalter 23 und 34.
Nunmehr wird die Vormagnetisierungs-Wicklung M von der Batterie 6
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Wenn hiebei die Vormagnetisierungs-Wick- lung 13 auch weiterhin von dem Steuergleichrichter 15 mit Strom beliefert würde, der noch mit einer herabgesetzten Wechselspannung arbeitet, da der Generator 1 noch nicht seine volle Drehgeschwindigkeit erreicht hat, so würde die von der Wicklung 14 erzeugte Vormagnetisierung die von der Wicklung 13 erzeugte Vormagnetisierung überwiegen, und es würde sich bei einem weiteren
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wieder zurückgehen, und es könnte der Ladebetrieb nicht ordnungsgemäss in Gang kommen.
Nun wird aber erfindungsgemäss erreicht, dass
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richter 15 noch unterhalb ihres vollen Wertes liege, die Wirkung der Vormagnetisierungs-Wick- lung 14 unterhalb derjenigen der Wicklung 13
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bei der Beendigung des Ladevorganges höchstens gleichkommt.
Diesem Zweck dient die Abzweigleitung 29, da
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ter 15 noch nicht ausreicht. Dabei sind der Abstimmwiderstand 19 und der Teil 27 des Abstimmwiderstanaes 24 so bemessen, dass unter Be-
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wasserstoff-Widerstandes 20 durch die Vormagne- tisierungs-Wicklung 13 ein grösserer Strom fliesst als durch die Wicklung 14.
Da derjenige Teil der Batteriespannung, der
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grösser ist als die Spannung am Steuergleichrichter 15. muss verhütete werden, dass aus der Ab-
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den Haltewiderstand 35 abfliesst, wodurch das Relais 17 stromlos würde und die Trennschalter 23 und 34 geöffnet würden. Dies wird durch die Sperrzelle 18 verhindert. Anderseits fliesst aus dem Steuergleichrichter 15 durch den Haltewiderstand 35 ein Strom, der auch das Relais 17 be- aufschlagt. Dieser Strom ist so gross, dass das Relais nach wie vor die Trennschalter 23 und 34 geschlossen hält.
Wenn bei steigender Drehgeschwindigkeit des Generators 1 die Spannung am Steuergleichrich-
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von dem Steuergleichrichter 15 gespeist wird. Hiebei verhindert die Sperrzelle 30, dass der 'Steuergleichrichter 15 an die VormagnetisierungsWicklung 14 Strom liefert, wodurch die Regelung gestört würde, da dann der durch die Wicklung 14 fliessende Strom nicht mehr genau proportional der Batteriespannung wäre.
Der Umstand, dass die VormagnetisierungsWicklung 13 mit dem vorgeschalteten Eisenwasserstoff-Widerstand 20 an den Steuergleichrichter 15 angeschlossen ist, bringt den Vorteil, dass der Eisenwasserstoff-Widerstand für erheb-
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den kann, als wenn die Wicklung 13 und mit ihm der Eisenwasserstoff-Widerstand 20 ausschliesslich
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werden die durch den Eisenwasserstoff-Widerstand 'bedingten Verluste herabgesetzt.
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