DE746075C

DE746075C - Elektrische Schaltung, insbesondere fuer Windkraftanlagen

Info

Publication number: DE746075C
Application number: DEG99595D
Authority: DE
Inventors: William I Rady
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1938-02-23
Filing date: 1939-02-24
Publication date: 1944-06-10

Description

Elektrische Schaltung, insbesondere für Windkraftanlagen Zum Laden einer Samimlerbatterie mit einem Gleichstromerzeuger, -dessen Drehzahl in weiten Grenzen schwankt, ist es üblich, durch ein Rückstromrelais den Ladestromkreis zu unterbrechen, sobald die Spannung des Sammlers größer wird als die des Stromerzeugers. Ein solches Rückstromrel.ais hat gewöhnlich zwei Erregerwicklungen. Die eine wird an die Spannung des Stromerzeugers gelegt, :die andere wird vom Ladestrom durchflossen. Sobald die Spannunig,des Stromerzeugers einen vorgeschriebenen Mindestwert erreicht hat, schließt das Relais -den Ladestromkreis unter dem Einfluß der Spannungsspule. Dann beginnt der Ladestrom zu fließen: und unterstützt die Haltewirkung der Spannungsspule. Wenn die Spannung des Stromerz°ugers wieder etwas absinkt, dann entsteht unter der Wirkung der Gegenspannung des Sammlers ein Rückstrom. Die Hauptstromwicklung des Überstromrel.ais wirkt nun gegen die Spannungswicklung, so daß sich :das Relais wieder öffnet. Da bei solchen Schaltungen des Rückstromrelais gegebenenfalls verhältnismäßig starke Ströme schalten muß, wodurch s,.ine Kontakte stark beansprucht werden, ist bzreits vorgeschlagen worden, die Schaltung :des Ladestromes einem besonderen Schütz zu übertragen, derart, daß der Kontakt des Rückstromrel.ais nur die geringe Erreger-. leiturig des Schützes zu schalten. hat.
Bei einem Windkraftantrieb ist nun die Drehzahl des Stromerzeugers sehr stark abhängig von :der Belastung des Stromerzeugers, weil ein Windrad sich wie ein elektrischer Asynchronmotor verhält, indem es je nach seiner Belastung stärk schlüpft. Beim Auftreten eines Rückstromes wird .also die Drehzahl des Windrades und des Stromerzeugers wegen :der Entlastung sofort ansteigen, so daß nur noch ein geringes Spannungsgefälle zwischen dem Sammler und dem Stromerzeuger übrigbleibt. Das bewirkt ein ungünstiges Arbeiten des Cb.erstromrelais. Macht mian es so empfindlich, daß es bereits auf die geringen Rückströme anspricht, dann neigt es zum Klappern, das Schütz spricht dann fortwährend an: und stört durch -die sich oft wiederholende Unterbrechung des Ladestromes die in der Nähe befindlichen Rundfunkgeräte. Durch die Erfindung werden diese Nachteil,-beseitigt. Das vom Rückstromrelais gesteuerte. iin Hauptstromkreis schaltende Schütz ist mit einem Selbstlialtekontakt und mit-einer durch eine Anzapfung in zwei Spulen unterteilten Erregerwicklung ausgestattet. Durch die eine Teilspule fließt hei eingeschalteten Schütz der Selhsthaltestrom, der andere Spulenteil liegt mit dem Selbsthaltekontakt in einem Stromkreis, der die Wirkung des Haltestromes aufheben und das Schütz zum Abfallen hringlii kann. jedoch erst dann. wenn er über einen horitakt (las voll einem kräftigen Rückstrom durchflossenen und dadurch zurück .gestellten Ri-ickstromrelais geschlossen wird.
Die Fig. i bis .l. zeigen das Rückstromrelais und das- Schütz liebst ihren Leitungsi-erbindungen in verschiedenen Arbeitszuständen, und zwar stellt dar: -Fig. i den Rahezastand.
Fig. 2 das Ri-ickstromrelais erregt, las Schütz noch in Ruhe.
Fig. 3 das Rückstromrelais so weit abgefallen, daß :ein das Schütz steuernder Kontakt «-leder unterbrochc.i ist, aller sein finit <lein Selbsthaltekontakt des Schützes in Re;ilie liegender Ruhekontakt noch offen ist, das Schütz eingeschaltet.
Fig. d, das Rückstronirelais und das Schütz ausgeschaltet.
Fig. 5 ist eine übersichtliche. rein scheinatische Skizz,- dir Schaltung.
In der. Schaltbildern bedeutet 2o den Stromerzeuger, 22 den Sammler, 30 ein Rückstromrelais, 5() ein Schütz zum Abschalten des Ladestromes. Der Ladestrom fließt vom Generator 2o über die Spule 35 und die Klemme 31 des Riickstronirelais 30, die Leitung 6- sowie die Kontakte 6I uns- 62 des Schützes 5o durch den Samriler 22 zu der gemeinsamen Rückleitung 23 11!1d über 21 in den Stroni@erz2iiger zurück. Das Rückstromrelais 30 hat einen Magnetkern 32, der von der Strohspule 35 und der Spannungsspiele 33 magnetisiert wird. Die Spannungsspule liegt einerseits all der Klemme 3 1 und andererseits an der gemeinsamen Rückleitung bei 34. Durch den Magnetkern 32 wird 1),1m Anziehen der Arbeitskontakt 39, 4o geschlossen und der Ruhekontakt 4, 42 geöffnet. Der Arbeitskontakt 39, d6 liegt einerseits an der KleinIne 3z und andererseits an der Leitung 44, welche zu dem Schütz 50 führt. Der Ruhekontakt .4I, 4.= liegt einerseits an der gemeinsamen Rückleitung bei -.43 und andererseits an der Leitung dl.
Das Schütz 5o hie: einen Magnetkern 52, der durch die beiden in Reihe geschalteten Spulen:53 und 54. magnetisiert wird. Beim Anziehen schließt dieser Magnetkern den Hauptkontakt 61, (y2 und einen Selbsthaltekontakt 59, (io. Der Selbsthaltekontakt 59, (io liegt einerseits an der Kl,-inme 55 zwischen den beiden Spulen 53 und 5.4 und arclerers°its an der Klemme 61 des Hauptkontaktes. Die Spule 53 liegt einerseits an der gemeinsamen Kleinm4 55 und andererseits an der Leitung 44. die vom Rückstroinrelais 30 kommt. Die Spule 54 liegt einerseits ati der gemeinsamen Klemme 55 und andererseits bei 54 all der gemeinsamen Rückleitung.
Damit durch das Klappern des Rückstronirelais 30 das Schütz 5o nicht in llitleic eiischaft gezogen wird, ist dieses Schütz finit einen Selbsthaltekontakt 59, 6o ausgestattet, der die Erregung der Spule 5.1 aufrechterhält, solange das Schütz 5o geschlossen ist.
Erst wenn wirklich ein Rückstrom auftritt, der so groß ist, daß man ihn nicht mehr ztiiassen will, wird das Rückstromrelais 30 wirklich vollständig abfallen. weil ;eine Stromspule 35 nunmehr seiner Spannung:*-spule 33 entgegenwirkt. Dabei öffnet sich nicht nur der Arbeitskontakt 39, .10, si>llderii es schließt sich nunmehr auch der Ruhekontakt d1, _l2 und bringt damit das Schütz 5#i wieder zum Abschälten. Da jedoch (las Schütz 5o in geschlossenem "Zustand durch seine eine Teilspule 5.1 dauernd gehalten wird, läßt nian durch den Ruhekontakt 41, 4= des Rii.ckstromrelais 30 die zweite "heil,pule 53 des Schützes 5o entgegengesetzt der anderen Teilspule 54 erregen. Dann schaltet das Schütz 50 wieder ab, so daß der Anfangszustan,l hergestellt ist, so lange, bis die Spannung des Stromerzeugers «-leder auf dun vorg--schriebenen Wert ansteigt.

Claims

PATEN TANSPRÜCTIE: I. Elektrische -Schaltun" insbesondere für Windkraftanlagen, zu.in selbsttätigeli Laden eines Sammlers mit einem Strom- erzeuger, dessen Drehzahl weit schwankt, so daß durch ein Rückstronirelais mit einer Spannungs- und einer Stroinwick- lung der Ladekreis beim ('t)er«-iegen der Sammlerspannung unterbrochen wird, finit einem Schütz, das von einem Rückstroni- relais gesteuert wird tind die Abschaltung des Ladestromes übernimmt, gekeni:zeieli- net durch einen Selbsthaltekontakt (59, 6o) am Schütz (5o), der dieses- Schütz auch geschlossen hält. wenn der Arbeitskontakt (4o, 39) des Rückstromrelais (30) sich öffnet, und durch einen Ruhekontakt (42, 41) am Rückstromrela,is (30), der eist bei kräftigem Rückstrom in der Stromspule (35) des Rückstromrelais (3o) geschlossen «-irl und damit das Schütz (5o) zum Ab- schalten ceranlaßt. 2. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsspule (53. 54.) des Schützes (5o) durch eine An- zapfung (55) in zwei Spi:len mit:iteilt ist,

so daß beim Einschalten beide Spulen (53, 5:4) zusammen wirken, beim Selbsthalten nur die .eine Spule (54) erregt ist und beim Abschalten die andere Spule (53). durch,den Ruhekontakt (4i, 42) des Rückstromr.elais (30) entgegen der Spr-Je (54) erregt wird. -Zur Abgrenzung des Anm°l.dungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... N r. 27 8 o r 5, 434458. 435682; französische Patentschriften .N r. .a46 522, 766971-