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Triebfahrzeng mit einem von einer Wärmekraftmaschine angetriebenen Generator.
Bei Triebfahrzeugen mit einem von einer Wärmekraftmaschine, z. B. einem Verbrennungsmotor, angetriebenen Gleichstromgenerator mit Erregermasehine muss beim Anfahren und Beschleunigen des Zuges infolge der geringen Kraftreserve des Verbrennungsmotors eine Überlastung möglichst vermieden werden. Ausserdem hat die Leistungsfähigkeit des Verbrennungsmotors bei einer bestimmten Drehzahl ihren höchsten Wert, so dass es zweckmässig ist, den Verbrennungsmotor während der Fahrt ständig mit dieser Drehzahl zu betreiben und die Triebmotoren lediglich durch Änderung der Generatorspannung zu regeln. Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese Spannungsregelung selbsttätig in der Weise erfolgt, dass beim Anfahren und bei Fahrten in Steigungen eine schädliche Überlastung des Verbrennungsmotors vermieden wird.
Es ist bekannt, dies dadurch zu erreichen, dass die das Generatorfeld speisende Erregermaschine eine vom Hauptstrom des Generators durchflossene und in Reihe mit dem Triebmotor liegende Gegen- verbundwicklung trägt, wodurch der von der Erregermaschine gelieferte Strom für die Feldwicklung des Generators selbsttätig etwa im umgekehrten Verhältnis zur Strombelastung des Generators geändert wird. Da die Wärmekraftmaschine während des Haltens des Zuges eine geringere Drehzahl als die Betriebsdrehzahl hat, muss sie beim Anfahren beschleunigt werden. Die Brennstoffzufuhr der Kraftmaschine muss also zusammen mit der Erregung des Generators geregelt werden.
Nach der Erfindung ist eine besondere Vorrichtung vorgesehen, die darin besteht, dass durch den Fuhrersehalter eine den Erreger-
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mittelbar oder unmittelbar betätigt wird, die mittels Gestänge eine in der Brennstoffzuleitung der Kraft- maschine liegende Drosselklappe steuert. Es empfiehlt sich dabei die Anordnung so auszuführen, dass die Schaltwalze 37 selbsttätig in Abhängigkeit von dem Druck der für das Bremsen erforderlichen Druck- luft, sowie unabhängig von der Schaltgeschwindigkeit des Führerschalters durch eine elektrisch gesteuerte
Druckluftvorrichtung betätigt wird.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, u. zw. Fig. 1 ein Schaltbild und Fig. 2 die zur Steuerung der Schaltwalze durch Druckluft dienende Kurvenscheibe.
Gemäss Fig. 1 ist die Wärmekraftmaschine, z. B. ein Benzinmotor 10, unmittelbar mit dem Gleich- stromgenerator 11 und der Erregermaschine 12 durch die Welle 10a gekuppelt. Der Triebmotor 13 sowie der zum Antrieb einer Luftpumpe und anderer Hilfseinrichtungen dienende Motor 14 liegen in
Reihe mit der Gegenverbundwicklung 17 der Erregermaschine 1'2 in dem Stromkreis des Generators 11.
Die Erregermaschine 12ist ausser mit der Gegenverbundwicklung 17 mit der von der Batterie 19 erregten
Nebenschlusswicklung 18 versehen, wobei die letztere iiber die Sehützenkontakte 20, den zur Regelung der Erregerstromstärke dienenden Widerstand 28 und den Schalter 25 mit den an die Batterie 19 angeschlossenen Sammelschienen 26 und 27 verbunden ist. Der Generator 11 besitzt eine mit dem
Anker 31 der Erregermaschine 12 verbundene Feldwicklung 30, die durch den Schalter 32 ebenfalls an die Sammelschienen 26,27 angeschlossen werden kann. Der im Generatorstromkreis liegende Hilfs- motor 14 wird durch das Schütz 33 gesteuert, das mit einem in dem Druckluftbehälter 14c angeordneten
Druckregler verbunden ist.
Der Triebmotor 13 wird beim Ausbleiben der Spannung durch das Schütz 34
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stromkreis 21 für den Verbrennungsmotor wird von der Batterie 23 gespeist und enthält den Schalter 22. In der Brennstoffzuleitung M ist die Drosselklappe 15 angeordnet, die durch Gestänge 98, 99, 100 mit der auf der Achse der Schaltwalze 37 angeordneten Kurvenscheiben 36 verbunden ist. Eine durch Druckluft betriebene Vorrichtung 38, deren Ventile durch die Spulen 39 und 40 gesteuert werden, betätigt die Schaltwalze 37. Die Spulen 39 und 40 und damit auch die Schaltwalze 37 werden durch den Führerschalter 41 gesteuert, dessen Schaltwalze mit den beiden Kontaktstreifen 42 und 43 und den Schleifkontakten 44 bis 53 versehen ist.
Der zwei Kontaktstreifen 55 und 56 und drei Schleifkontakte 57 bis 59 enthaltende Wendeschalter 54 schaltet die Anschlüsse der Spulen 61 und 62 um, wodurch der Hauptwendeschalter 371'gesteuert wird. Der mit der Schmelzsicherung 63 versehene Überstromschalter 60 ist mit der Sammelschiene 26 verbunden und schützt die Steuerstromkreise vor Überstrom. Auf der Schalt- walze 31 sind Kontaktstreifen 102, 110 und 127 sowie die Schleifkontakte 68 bis 77 angeordnet, von denen die Kontakte 70 bis 72 mit dem Widerstand 28 verbunden sind und durch die Kontaktstreifen 127 stufenweise kurzgeschlossen werden.
Zum Anfahren wird der Verbrennungsmotor durch einen nicht dargestellten Anwurfmotor angeworfen und der Zündungsschalter 22 geschlossen. Ein mit letzterem verbundenes Kontaktstück 64 schliesst das Kontaktpaar 65. Da der in dem Druclluftbehälter herrschende Luftdruck unter den für die Lüftung der Bremsen erforderlichen Wert gesunken ist, ist das mit dem Druckregler verbundene Schütz 33 geschlossen und schliesst das Kontaktpaar 66.
Die Spule des Schützes 35 ist mit dem Schleifkontakt 45 des Führerschalters 41 und dem Schleifkontakt 69 der Schaltwalze 37 verbunden. Ein mit dem Schütz 34 verbundenes Kontaktstück 79 schliesst
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ebenfalls durch das Schütz 34 gesteuert, u. zw. schliesst das Kontaktstück 83 die Kontakte 84 und 85 bei ausgeschaltetem und die Kontakte 85 und 86 bei eingeschaltetem Schütz. Durch das Kontaktstück 87 werden die Kontakte 89 und 90 bei eingeschaltetem-und die Kontakte 88 und 90 bei ausgeschaltetem Schütz geschlossen.
Dabei sind in der Nullstellung des Führerschalters 41 und bei zu geringem Druck in dem Druckluftbehälter 14e die Kontakte der Schütze 33 und 35 geschlossen, so dass die Kontaktstücke 66, 83 und 79 die verschiedenen Stromkreise schliessen.
Durch die geschlossenen Schalter 25,29, 32 und 60 wird ein Stromkreis von dem positiven Pol der Batterie 19 über die Sammelschiene 26, den Überstromschalter 60, Leitung 94, 86, 95,65, 66, 61,
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anläuft.
Damit der Verbrennungsmotor 10 eine für den Antrieb des Generators genügende Geschwindigkeit erhält und dadurch eine für den Betrieb des Motors 14 genügende Spannung erzeugt wird, kann die
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vorwärts gedreht werden, wobei durch die Kurvenscheibe 36 und das Gestänge 99, 98, 100 die Drosselklappe 15 verstellt und damit der Verbrennungsmotor. 10 unabhängig von dem Führerschalter beschleunigt wird. Hat man aber die Schaltwalze zu diesem Zwecke vorwärts gedreht, bevor der Fahrmotor 13 mit dem Generator durch den Führerschalter verbunden wurde, so muss man jetzt dafür sorgen, dass die Generatorspannung vor dem Schliessen des Stromkreises des Fahrmotor durch den Führerschalter verkleinert wird, um zu hohe Anlassströme zu vermeiden.
Um den Triebmotor 13 an den Generator zu legen, muss daher die Schaltwalze 37 erst wieder in die Nullstellung zurückgedreht werden, wodurch die Geschwindigkeit des Verbrennungsmotors 10 und die Spannung des Generators 11 wieder verringert wird. Dadurch verhütet man, dass ein zu starker Anlassstrom in dem Triebmotor 13 auftritt. Das Zurückdrehen der Schaltwalze 37 erfolgt automatisch, wenn der Führerschalter 41 auf die erste Stufe geschaltet und der Wendeschalter eingeschaltet wird, indem der durch die Kontaktsegmente 120 und 121 geschlossene Stromkreis durch Erregung der Spulen 39 bzw. 40 die Druckluftvorrichtung entsprechend steuert uld dadurch die Schaltwalze in die richtige Lage bringt.
Die Vorwärtsdrehung der Schaltwalze 37 wird durch einen Stromkreis bewirkt, der mittels des Kontaktes 81 an den bereits geschlossenen Stromkreis 79, 82,
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angeschlossen wird. Die Spule 40 der Druckluftvorrichtung 38 liegt über die Leitung 104, 108, 109 parallel zu der Einschaltspule 39. Auf diese Weise werden die Schaltsp1den der Druckluftsteuerung 38 erregt, so dass die Schaltwalze 37 eine Stufe vorwärts gedreht wird. In dieser Stellung verbindet der Kontaktstreifen 110 die Schleifkontakte 76 und 77, wodurch die Spulen 39 und 40 erregt bleiben, bis die Schaltwalze auf die zweite Stufe geschaltet wird.
Durch die Kurvenscheibe 36 wird die Gestängekurbel 98 gedreht, wodurch die Drosselklappe 15 verstellt und dadurch die Brennstoffzufuhr des Motors-M vermehrt wird. Hiedurch wird die Drehzahl des mit dem Verbrennungsmotor gekuppelten Generators und dadurch auch die den Motoren zugeführte Spannung vergrössert. Erreicht der in dem Luftbehälter 14e herrschende Druck einen bestimmten Wert, so spricht das mit dem Regler verbundene Schütz 33 an und unterbricht den oben beschriebenen Stromkreis.
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Wird der Führerschalter 41 beim Anfahren in die Stellung a gedreht, so wird durch den die Schleifkontakte 44 und 45 verbindenden Kontaktstreifen 42 ein Stromkreis von dem positiven Pol der Batterie
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über 27 zurück zum negativen Pol der Batterie 19 geschlossen. Hiedurch wird das den Triebmotor 13 mit dem Generator 11 verbindende Schütz 34 geschlossen. Die Schleifkontakte 68 und 69 sind nur in der Nullstellung der Schaltwalze 37 durch den Kontaktstreifen 124 verbunden, wodurch der Erreger- strom der Schutzspulen geschlossen ist.
Der Triebmotor 13 kann daher nicht eher mit dem Generator verbunden werden, bis die Schaltwalze 37 in der Nullstellung ist, wodurch gleichzeitig die Geschwindigkeit des Verbrennungsmotors 10 und die Spannung des Generators 11 verringert wird. Ein Kontaktstück 126 schliesst den Schütz 34 während der Betätigung der Schaltwalze, wodurch die in dem Erregerstromkreis des Schützes befindlichen Kontakte sowie die Schleifkontakte 68 und 69 kurzgeschlossen werden. Um die Gefahr zu vermeiden, dass der Triebmotor 13 eine zu hohe Spannung erhält, bevor der Zug eine
Geschwindigkeit erlangt, die zur Erzeugung einer gewünschten Gegen-EMK. im Motor genügt und dadurch den Überstrom verhindert, dient die Gegenverbundwieklung 17.
Wird der Führerschalter 41 schnell vrowärts gedreht, um die Schaltwalze 37 in ihre Endlage zu bringen und damit in kurzer Zeit eine Höchstgeschwindigkeit des Zuges zu erzielen, bevor der Zugmotor 13 den Zug entsprechend beschleunigen kann, so hat der durch die Wicklung 30 erregte Generator 11 das
Bestreben, die Spannung fortgesetzt zu vergrössern, doch wirkt die Gegenverbundwicklung 17 einem schnellen Spannungsanstieg entgegen. Bei geringer Zuggeschwindigkeit fliesst infolge der geringen
Generatorspannung ein starker Strom durch den Triebmotor. Bei wachsendem Strom wird ebenfalls die Erregerstromstärke der Wicklung 17 anwachsen und dadurch die Spannung des Generators vermindern, so dass hiedurch die Generatorspannung im Verhältnis zur Geschwindigkeit oder die Erregung seines
Feldes umgekehrt zu seiner Belastung geändert wird.
Die auf der Sehaltwalze 37 angeordneten weiteren Kontaktstreifen wirken mit dem Führerschalter zusammen und ermöglichen dadurch eine stufenweise Betätigung der Schaltwalze 37 und der Kurven- scheibe 36 bei entsprechender Stellung des Führerschalters. Ist die Schaltwalze 37 nicht in ausgeschalteter
Stellung, wenn der Fiihrerschalter 41 auf die erste Stufe geschaltet und der Wendeschalter eingeschaltet wird, so wirkt der durch die Kontaktsegmente 120 und 121 geschlossene Stromkreis mit der Druckluft- vorrichtung zusammen, um die Schaltwalze in die richtige Lage zu bringen.
Sind mehrere Triebfahrzeuge mit Vielfachsteuerung zusammengekuppelt, so werden die Steuer- leitungen verlängert und durch die Verbindungsleitungen 129 mit den Steuerleitungen der andern
Triebfahrzeuge verbunden, wodurch die Steuerung des Zugverbandes von einem Führerstande aus ermöglicht wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Triebfahrzeug mit einem von einer Wärmekraftmaschine angetriebenen Generator mit ErregerI maschine, bei welchem durch den Führerschalter gleichzeitig die Brennstoffzufuhr der Kraftmaschine und die Erregung des Generators geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Führersehalter (41)
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gekuppelte Kurvenscheibe (36) mittelbar oder unmittelbar betätigt wird, die mittels Gestänge (98,
99, 100) eine in der Brennstoffzuleitung (16) der Kraftmaschine liegende Drosselklappe (15) steuert.