Устройство для автоматического переключения аккумуляторных батарей с разрядки на зарядку Советский патент 1931 года по МПК H02J7/36 

Переключение аккумуляторных батарей с зарядки иа разрядку обычно производится специальным лицом, наблюдающим за приборами и переключающим своевременно элементные коммутаторы. Согласно предлагаемому изобретению переключения аккумуляторных батарей, соединенных в любое число групп (например, три действующих группы и одна резервная), производится автоматически при помощи устройства с несколькими электродвигателями включенными в электрическую сеть, of которой происходит зарядка, и управляющими соответственным числом коммутаторов с ножевыми контактами.

На чертеже фиг. 1 изображает подробную рабочую схему устройства; фиг. 2 - его принципиальную схему.

Устройство состоит из трех коммутаторов 7,8 и 9, каждый иэ которых жестко связан с валом соответствующего электродвигателя 10,11 или 12 с последовательным возбуждением; обмотки возбуждения 97,98 и 99 этих электродвигателей, кроме того, соединены последовательно между собой (фиг. 2) в одну общую систему, одним концом постоянно-присоединенную, например, к отрицательному полюсу источника зарядного тока, а другим концом, в зависимости от схемы

соединений всего устройства в данный момент работы,-к обмотке якоря только одного из упомянутых выше двигателей. Другой конец обмотки якоря этого электродвигателя должен быть присоединен к положительному полюсу источника зарядного тока. Таким образом, в цепь электрического тока включается благодаря соответствующим переключениям реле только один из трех двигателей. Для ясности описания схемы на фиг. 1 один и тот же источник электрического зарядного тока, к которому присоединяются электродвигатели, показан несколько раз и обозначен соответственно цифрами 19,25, 31,49,56,57,72,74,79,83,93.

В устройстве,-кроме того, имеется вспомогательный электродвигатель 1 с вращающимся на оси якоря диском, также приводимый в действие от электрической сети зарядного тока. На диске имеется вь1ступ, который, примерно, два раза в минуту, а при наличии зубчатой передачи еще реже, нажимае г на рычаг 2 с контактами 3 и 4 (контакт 4-ртутный).

Таким образом, примерно, два раза в минуту заряжаемые батареи отсоединяются от питательной сети на 5 - б секунд и присоединяются к обмотке контактного вольтметра 5, предназначенного

замыкать контакт 6 при повышении напряжения аккумуляторной группы сверх нормального (при группе из двадцати элементов до 52 вольт).

Коммутаторы 7 и 9 имеют по девять контактных ножей, а коммутатор 8 - одиннадцать, при чем все эти ножи в каждом коммутаторе жестко укреплены на валах и изолированы как от вала, так и один от другого. Для того, чтобы обеспечить полный поворот коммутаторов, а, следовательно, и соединение контактных ножей с соответствующими неподвижными контактами, после отсоединения электродвигателей 10,11 или 12 от питательной сети, на валу этих электродвигателей установлены маховички 13,14,15, продолжающие вращаться после выключения двигателя благодаря силам инерции.

Четыре правых ножа каждого из упоминутых коммутаторов служат для включения аккумуляторных групп № 1, № 2, № 3 (действующих) и № О (резервной). Остальные ножи (в первом и третьем коммутаторах - по пяти ножей и во втором семь) предназначены исключительно для перемещения коммутаторов путем соответствующих переключений блокировочных реле 16,17 и 18. Реле 16 приводится в действие при помощи контактного вольтметра 5, а реле 17 и 18 при помощи коммутаторов 7 и соответственно 8 при переходе ножей этих коммутаторов из нижнего положения в верхнее. Коммутаторы 7,8 и 9 могут занимать четыре различных положения, которые дают четыре различных комбинации схем электрических соединений и образуют в совокупности непрерывный цикл автоматической работы устройства.

В первом положении все ножи всех коммутаторов опущены вниз, при чем, как видно из чертежа, происходит зарядка резервной батареи № О, а все остальные три группы № 1, № 2 и № 3 соединены последовательно и действуют на линию при условии наличия заземления 96. Во втором положении ножи коммутатора 7 подняты вверх, а ножи остальных двух коммутаторов 8 и 9 остаются опущенными вниз. При этом группа № 1 поставлена на зарядку, ее заменяет резервная группа JVfi О, группь 2 и № 3 действуют вместе с резервной на линию. В третьем положении ножи коммутаторов 7 и 9

опущены вниз, а ножи коммутатора 8 подняты вверх, то-есть группы № 1, № 3 и резервная действуют на линию, а на зарядку включена группа № 2. В четвертом положении устройства ножи коммутаторов 7 и 8 опущены вниз, а ножи коммутатора 9 подняты, вследствие чего группы № 1 и 2 и резервная оказываются включенными на линию, а группа № 3 - поставленной на зарядку.

Для рассмотрения действия устройства за исходное его положение можно принять положение, изображенное на фиг. 1, когда все три комплекта ножей поставлены вниз. В этом случае, как уже упоминалось выше, происходит зарядка резервной батареи № О, при чем, когда общее напряжение ее достигнет 52у (если она состоит из двадцати элементов), якорь контактного вольтметра 5 замкнет контакты 6 и включит обмотку 20 реле 16 в цепь источника тока 19. Реле 16 придет в действие, и его якорь 21, замкнув контактами 22 цепь своей блокирующей обмотки 23, кроме того, включит в цепь источника тока 25 обмотку реле 24, которое, в свою очередь, придет в действие и замкнет ртутным контактом 30 цепь электродвигателя 10: отрицательный полюс источника 31 зарядного тока, обмотка 97 возбуждения двигателя 10, контакты 38, 39 коммутатора 7, обмотка якоря двигателя lOj контакты 37 и 36,35 и 34, 33 и 32 коммутаторов 9,8 и 7, контакт 30 и положительный полюс источника тока.

Двигатель 10 начинает вращаться и перебрасывает ножи коммутатора 7 вверх (фиг. 1), то-есть переводит устройство во второе рабочее положение, как уже было описано выше. При этом размыкается цепь электродвигателя 10, размыкаются контакты 26 и 27, 6 и 22 и эамыкаются контакты 27 и 40, вследствие чего реле 24 и 16 вновь оказываются подготовленными к действию.

Кроме того, ножевые контакты 41 и 42 замыкают цепь присоединенной к источнику тока 49 обмотки 47 реле 17, якорь которого, замыкая контакт 51, включает в цепь источника тока 93 свою блокировочную обмотку 48 и, замыкая контакт 52, подготавливает к действию реле 55. Во втором рабочем положении на зарядку ставится батарея № 1, к зажимам 43 и 44 которой при помощи вспомогательного алектродйигателя 1 периодически (так же, как и в первом случае в отношении батарии № 0) присоединяется контактный вольтметр 5. Когда напряжение батареи № 1 достигнет нормального (согласно условию 52у) вольтметр 5 замкнет контакт 6 и реле 16 и 24 вновь будут приведены в действие в той же последовательности, как и прежде. Электродвигатель 10 снова будет включен в цепь источника 31, однако, благодаря трму, что направление тока в его якоре изменится на обратное (соответствующие ножи переброшены с контактов 32 и 39 не контакты 45 и 46), он начнет вращаться в противоположную сторону и перебросит ножи коммутатора снова вниз. При этом замкнутся контакты 53,54 в цепи реле 45, подготовленного к действию во втором рабочем положении, и реле это ртутным контактом 58 замкнет цепь электродвигателя 11: положительный полюс источника тока 57, контакт 58, контакты 59 и 60, 61 и 62 коммутаторов 8 и 9, якорь электродвигателя 11, контакты 63 и 64 коммутатора 8, обмотка 98 возбуждения двигателя Ни отрицательной полюс источника тока. Электродвигатель 11 перебрасывает ножи кэммутато)а 8 вверх и переводит таким образом устройство в третье рабочее положение. Одновременно с переключением коммутатора 8 вверх происходит замыкание цепи реле 18 (аналогично реле 17 в предыдущем положении) и подготовка к действию реле 69 для последующего переключения ножей коммутатора 9 снизу вверх. На зарядку ставится теперь батарея № 2 и контактный вольтметр 5 присоединяется периодически к ее зажимам через контакты 65 и 66 коммутатора 8. По окончании зарядки, как и прежде при помощи контактного вольтметра, реле 16 и реле 24 приводится в действие двигатель 11, переключающий ножи коммутатора 8 сверху вниз. При этом замьгкаются контакты 70 и 71 в цепи реле 69, присоединенного к источнику тока 72. Контакт 73 этого реле замкнут прежде при помощи реле 18 при поремещении ножей коммутатора 8 вверх. Реле 69 замкнет ртутный контакт 84 и включит электродвигатель 12 в цепь источника тока 83: положительный полюс источника тока 83, контакт 84, контакты 85 и 86 коммутатора 9, я корь электродвигателя 12, контакты 89 и 90 коммутатора 9, обмотка возбуждения 99 двигателя 12, отрицательный полюс источника тока. Электродвигатель 12 поворачивает ножи коммутатора вверх и устройство переходит в четвертое рабочее положение. По достижении аккумуляторной батареей 3 нормального напряжения цепь электродвигателя 12 замыкается при помощи контактного вольтметра и реле 16 и 24, так же как это было описано для электродвигателей 10 и И. Электродвигатель 12, благодаря изменению направления тока в якоре (контактные ножи переключателя 9 замыкают в четвертом положении устройства контакты 86,92, и 89,91, как это показано на фиг. 2) будет вращаться в противоположную сторону и перебросит ножи коммутатора 9 вниз, то есть приведет устройство в исходное(первое) положение, когда на зарядку поставлена резервная батарея № О, а остальные работают на линию. После этого действие устройства происходит в прежнем порядке, начиная в первого положения. Контактный вольтметр может быть заменен каким-либо известным уже приспособлением, менее точным, но более устойчивым, например, часовым механизмом с гиревым электрическим заводом, устанавливаемым на замыкание. контактов моторных цепей через определенные промежутки времени, соответствующие требованиям режима данной установки. Предлагаемое устройство позволяет, во-рервых, при желании или необходимости значительно уменьшить емкость действующих батарей, благодаря возможности осуществления беспрерывной зарядки и, во-вторых, производить эту зарядку во всякое время дня и ночи в зависимости от наличия в сети электрического тока, что имеет значение в случаях ограниченного времени действия электроосветительной установки. Предмет изобретения. 1. Устройство для автоматического переключения аккумуляторных батарей с разрядки на зарядку, состоящее из

коммутаторов с ножевыми контактами, приводимых в действие через посредство электродвигателей, отличающееся применением электромагнитных реле 16,17,18..., из коих- а) реле 16 возбуждается через посредство контактного вольметра 5 при достижении заряжаемой батареей предельного: напряжения и служит для замыкания промежуточного реле 24, предназначенного, во-первых, для пуска и реверсирования электродвигателя 10, перекладывающего ножи коммутатора 7, к зажимам которого присоединены резервная и первая батареи, и, во-вторых, для реверсирования электродвигателей 11,12..., перекладывающих, соответственно, ножи коммутаторов 8,9..., к зажимам которых присоединены, соответственно, вторая, третья и т. д. батареи; б) реле 17,18...

возбуждаются при перекладывании ножей соответствующего из коммутаторов 7,8, в положение, отвечающее зарядке присоединенной к последнему батареи, и служат для замыкания цепей промежуточных реле 55,69..., предназначенных, в случае обратного перекладывания ножей коммутатора, для пуска соответствующего электродвигателя, с целью пересоединения приводимого им коммутатора на зарядку присоединенной к последнему батареи.

2. При устройстве по п. 1 применение вспомогательного электродвигателя 1, служащего для периодического автоматического отсоединения заряжаемой батареи от питательной сети и присоединения э.ой батареи к . обмотке контактного вольтметра 5. к автор cKoaiy свидетельству Г. еУо 24029

Фип1 И, Кур абиева Е авторскому свидетельству Г. № 24029

Фиг 2 И. Курабцева