DE264028C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltung für elektrische Gleichrichter, insbesondere um Sammelbatterien zu laden. Es soll dabei eine Impedanz benutzt werden, um Gleichrichter nach Art der Quecksilberlampen selbsttätig innerhalb weiter Grenzen zum Laden der Elemente zu verwenden, ohne daß weitere Aufmerksamkeit von Seiten der überwachenden Person aufzuwenden ist als die bloße anfäng- ^o liehe Einstellung der Spannung. Das Ein- W schalten von Impedanzen zum Laden von Akkumulatoren mittels Gleichrichter, um den Ladestrom selbsttätig zu verringern, die Spannung aber, dem Fortgang der Ladung gemäß, zu steigern, ist bekannt. Beim Beginn des Ladens hat der Ladestrom seinen Maximalwert und erzeugt einen Spannungsabfall in der Impedanz, der zu dieser Zeit seinen Höchstwert erreicht; ladet sich die Batterie, so steigt die Spannung und nimmt ihr Ladestrom ab. Mit der Abnahme des Stromes ist aber auch eine Abnahme des Spannungsabfalles in der Impedanz bedingt, mithin wächst die der Batterie zugeführte Spannung in entsprechender Weise, so daß ein Ausgleich eintritt.

Die Spannungsänderung der Batterie während

der Ladung hängt von der Anzahl der Elemente ab, d. h. je größer diese Anzahl, je größer auch die Spannungsänderung. Um. nun die Gleichrichter zum Laden von Batterien mit einer verschiedenen Anzahl von Elementen zu benutzen, hat man für gewöhnlich Mittel vorgesehen, die die Spannung der Elektrizitätsquelle ändern. Nachdem aber einmal die Speisespannung auf eine bestimmte Anzahl von Elementen oder die Normalspannung der Batterie eingestellt ist, bleibt es immer noch wünschenswert, daß die Impedanz den Änderungen in der Batteriespannung während des Ladevorganges Rechnung trägt. Die Impedanz müßte also selbsttätig ohne Rücksicht auf die Anzahl der Elemente innerhalb weiter Grenzen, ohne die Notwendigkeit, die Spannung wieder einzustellen, die Zufuhrspannung regeln.

So, wie die Impedanzen bisher konstruiert wurden, hing der Spannungsabfall lediglich vom Strom ab. Die Spannungsänderung also, die sie hervorbringen, bleibt bei gegebener Stromänderung die gleiche, und die Anzähl der Elemente hat keinen Einfluß. Um die Gleichrichtevorrichtungen in weiten Grenzen für verschiedene Batterien benutzen zu können, war es notwendig, von Hand aus die Impedanzvorrichtung und die dem Gleichrichter zugeführte Spannung zu regeln. Dabei aber blieb es erforderlich, zwischen beiden Regelungen ein bestimmtes Verhältnis einzuhalten, d. h. die zugeführte Wechselstromspannung muß im bestimmten Verhältnis zu der Impedanz, die in Reihe mit dem Gleichrichter liegt, stehen.

Solche Einstellung ist aber verwickelt, so daß es üblich geworden ist, Tabellen für die passenden Kombinationen bei verschiedenen Verhältnissen zu benutzen. Der vorliegenden Erfindung zufolge ist die Impedanz so konstruiert und in den Gleichrichterstromkreis eingeschaltet, daß sie die der Batterie zuge'führte Spannung selbsttätig bei den verschiedensten Zahlen von Elementen regelt, daß es mithin

ίο nur notwendig ist, von Hand aus die Speisespannung einzustellen. Mit anderen Worten, bei derselben Veränderung der Ladestromstärke hängt der Änderungsbetrag für die Batteriespannung selbsttätig von der Anzahl ihrer Elemente ab, mithin können solche Einrichtungen mit geringerer und weniger geschulter Aufmerksamkeit bedient werden, als dies vorher möglich war.

Auf der Zeichnung ist die Schaltung dargestellt. Ein Quecksilbergleichrichter 1 mit den Anoden 2 und 3 hat die Kathode 4. Der Strom wird vom Verteilungsnetz 5 und 6 über den Einspulentransformator 7 mit dem mittleren Abzweigungspunkt 8, welcher mit einem Pol der Batterie in Verbindung steht, zugeführt. Der andere Batteriepol liegt an der Kathode des Gleichrichters. Natürlich könnte die Zuführung auch über einen gewöhnlichen Zweispulentransformator ausgeführt werden. Die Batterie 9 besteht aus einer entsprechenden Anzahl von Elementen. Um nun die Gleichstromspannung des Gleichrichters der Anzahl der Zellen oder Normalspannung der Batterie entsprechend zu regeln, wird die Zahl der Windungen der Einspulentransformatorwicklung im Sekundäroder Primärstromkreis oder in beiden geregelt. Die Anoden des Gleichrichters stehen mit dem Einspulentransformator in Verbindung über die Wicklungen 10 und 11 der Impedanzvorrichtung 12. Diese besitzt Luftspalt und eine dritte Wicklung 13, die im Primärstromkreis des Einspulentransformators liegt und einen Teil der Verbindung zwischen Transformator und Speisenetz herstellt. Die Wicklungen 10 und 11 werden von Wechselstromhalbwellen durchflossen und erzeugen entgegengesetzte magnetische Strömungen im Kern 12. Die Wicklung 13 wird von beiden Halbwellen des Wechselstromes durchflossen, und die drei Wicklungen sind in bezug aufeinander so angeordnet, daß die Strömungen, welche Wicklung 13 erzeugt, die Strömungen, welche Wicklung 10 und 11 erzeugen, abwechselnd unterstützt. Während der ersten Wellenhälfte also, wo die Wicklung 10 arbeitet, addieren sich die Strömungen beider Spulen, und während der zweiten Hälfte gilt gleiches für die Spulen 11 und 13.

Bei der Arbeit der Anlage tritt Spannungsabfall in den Wicklungen 10 und 11 der Impedanz in Abhängigkeit von den sie durchfließenden Stromstärken ein. Da die Spannung, welche die Wicklung 13 hervorbringt, die magnetischen Strömungen von 10 und 11 abwechselnd unterstützt, dient sie dazu, einen Zusatzspannungsabfall in der dem Gleichrichter zugeführten Spannung hervorzurufen, und der Betrag dieses Zusatzspannungsabfalls hängt unmittelbar von der Stärke des Primärstromes im Einspulentransformator ab und mittelbar von der Stärke des Ladestromes. Zu Anfang des Ladens ist die Stromstärke für die Batterie am größten, und folglich sind die Spannungsabfälle in der Impedanz durch die Ströme, welche 10 und 11 durchfließen, und durch die magnetische Strömung von 13 am größten. Ladet sich die Batterie, so steigt die Spannung und nimmt der Strom allmählich ab, so daß der Spannungsabfall auf Grund beider Ursachen ebenfalls abfällt und die der Batterie zugeführte Spannung ansteigt, um somit Ausgleich für die allmähliche Gegenspannung der Batterie zu schaffen.

Soll der Gleichrichter zum Laden von Batterien mit einer verschiedenen Anzahl von EIementen benutzt werden, so müßte die dem Gleichrichter zugeführte Spannung zuerst so eingestellt werden, daß die Gleichstromspannung des Gleichrichters die Batteriespannung überwiegt, eben um die Batterie go laden zu können und den Gleichrichter den Ladestrom abgeben zu lassen. Diese Regelung geschieht für den vorliegenden Zweck durch Veränderung'^der Windungen im Primärkreis des Einspulentransformators, wiewohl sich bei entsprechender Anordnung von 13 auch der Sekundärkreis oder gegebenenfalls auch Primär- und Sekundärstrom zugleich regeln lassen können. Jedenfalls ist man gezwungen, mit der Änderung der Zellenzahl auch die Gleichrichterwechselspannung durch Zu- oder Abschaltung von Transformatorenwicklungen zu ändern und verändert damit zugleich den Strom in der die Erfindung ausmachenden zusätzlichen Wicklung 13. Es ist deshalb klar, daß der Spannungsabfall, den die Wicklung 13 der Impedanzvorrichtung bedingt, kleiner bei einer geringeren Anzahl von Zellen und größer bei einer größeren Anzahl ausfällt, und daß mithin die Spannungsänderung an der Batterie uo sich in derselben Weise ändert.

Darin liegt aber ein in die Augen springender Vorteil, so daß der Gleichrichter benutzt werden kann, um Batterien verschiedener Zellenzahl ",u laden, ohne daß mehr als eine anfängliche Einstellung am Transformator erforderlich ist.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch;

   Einrichtung zum Laden von Batterien ,mittels Gleichrichter und . mit diesen in

   Reihe an einen Regeltransformator geschalteter Induktanz, welche zwei Wicklungen für die beiden Stromhälften des Wechselstromes besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Induktanzvorrichtung j eine dritte Windung angeordnet ist, die von : beiden Stromhälften des Stromes durchströmt wird, und deren Strom am Regeltransformator eingestellt wird, zum Zweck, die Spannungsänderung für die Batterie der jeweiligen Anzahl der zu ladenden Zellen anzupassen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

   Berlin, gedruckt in der reichsdruckerei.