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Anordnung zum Betrieb in Reihe geschalteter Fahrzeugmotoren.
Die Erfindung bezieht sieh auf eine Anordnung zum Betriebe in Reihe geschalteter Fahrzeugmotoren und bezweckt, den Fahrtgeschwindigkeitsbereich des Fahrzeuges um einige Stufen zu erweitern.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass nach dem Ausschalten des Vorschaltwiderstandes die Feldwicklungen bei einem Teil der Motoren zunächst kurzgeschlossen und sodann innerhalb der Reihenschaltung in umgekehrtem Sinne wieder eingeschaltet werden. Die Anwendung dieser Schaltanordnung ergibt gleichzeitig einen leichten Übergang von Fahrt auf Nutzbremsung, wenn, wie an sich bekannt, die Motoren, deren Feldwicklungen umgeschaltet wurden, als Fremderregermaschinen für die übrigen Motoren verwendet werden. Hiezu bedient man sich zweckmässig einer Anordnung, bei der sowohl in dem lediglich den Nutzstrom als auch in dem lediglich den Erregerstrom führenden Teil des Bremsstromkreises je ein fester oder regelbarer Vorsehaltwiderstand vorgesehen ist.
In der Figur ist das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren an einem Beispiel in sechs charakteristischen Schaltstellungen des Fahrschalters (vier Fahrstellungen und zwei Bremsstellungen) an einer Anordnung schematisch veranschaulicht, die sechs in Reihe geschaltete Hauptstrommotoren aufweist, von denen bei der Nutzstrombremsung einer als Erregerstromerzeuger für alle Feldwicklungen verwendet wird.
Schaltstellung I zeigt die Schaltung zu Beginn des Anfahrens, also bei Stillstand des Fahrzeuges.
Der an die Fahrleitung a angeschlossene Vorsehaltwiderstand b ist voll eingeschaltet. An den Widerstand b schliessen sich nacheinander die Anker 1-6 und die zugehörigen Feldwicklungen l'-6'der Fahrzeugmotoren an. Die letzte Feldwicklung 6'ist mit ihrem freien Ende mit der Rüekleitung c (Erde) verbunden.
Schaltstellung II zeigt dieselbe Anordnung nach Beendigung des Anfahrens, d. h. mit ausgeschaltetem Vorsehaltwiderstand b.
Die Schaltbilder I und II geben also lediglich bekannte Verhältnisse wieder.
Bei Schaltstellung III ist die der Rückleitung c zunächst liegende Feldwicklung 6'kurzgeschlossen.
Dies hat zur Folge, dass die gegenelektromotorische Kraft des zugehörigen Motorankers 6 verschwindet und dass die zum Antrieb des Fahrzeuges erforderliche Zugkraft von den übrigen fünf Motorankern allein
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werden, eine entsprechend höhere Fahrgeschwindigkeit zu entwickeln.
Wird nun, wie Schaltstellung IV zeigt, die Feldwicklung 6'abgeschaltet und im umgekehrten Sinne wieder eingeschaltet, so entwickelt der zugehörige Motoranker 6. als Generator wirkend, eine EMK von gleicher Grösse, aber entgegengesetzter Richtung wie diejenige der einzelnen Motoranker 1-5. Die Folge ist, dass sich die Wirkungen der Anker 5 und 6 bezüglich elektromotorischer Kraft und Zugkraft gegenseitig aufheben, so dass nunmehr die Zugkraft von den Ankern 1-4 allein aufzubringen ist. Da bei hoher Fahrgeschwindigkeit eine bedeutend geringere Zugkraft erforderlich ist als während der Anfahrperiode, so reichen die im Sinne des Antriebes noch wirksamen vier Motoranker hiefür vollständig aus.
Zugleich wächst aber die Teilspannung der Anker und damit ihre Geschwindigkeit weiter, da sich ja jetzt nur vier Anker in dieselbe Spannung wie vorher fünf und sechs zu teilen haben.
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Soll nun zur Nutzbremsung übergegangen werden, so braucht man nur gemäss Schaltstellung l' die Verbindungsstelle der beiden letzten Motoranker 5 und 6 durch eine Leitung e mit der Rückleitung e zu verbinden, um die bekannte Nutzbremssehaltung zu erhalten, bei welcher ein durch den Anker 6 gespeister Erregerstromkreis für die sämtlichen Feldwicklungen 1'-6'geschaffen wird. Zweckmässig schaltet man zugleich zwischen die Feldwicklung 6'und die Rückleitung c einen Widerstand d und in die
Verbindungsleitung e einen Widerstand el ein.
Der Widerstand d dient zur Regelung des in dem Erreger- stromkreise 6, 1', 2', 3', 4', 5', 6'd, el, e fliessenden Stromes, während mittels des Widerstandes el zugleich dieser Erregerstrom und der von c über el, e, 5,4, 3, 2, 1, b nach a fliessende Nutzbremsstrom geregelt werden kann. Soll der Nutzbremsstrom unabhängig vom Erregerstrom eingestellt werden, so kann man hiezu zweckmässig den schon vorhandenen Vorschaltwiderstand b benutzen.
Will man mit fortschreitender Bremsung die Spannung des Erregerankers 6 vermindern, um die
Erregermaschine 6, 6'zu entlasten und ein übermässiges Anwachsen ihres Drehmomentes zu verhindern, so legt man in bekannter Weise einen regelbaren Widerstand t parallel zur Feldwicklung 6'. Zweckmässig wird gleichzeitig mit der Einschaltung bzw. Verkleinerung des Feldschwächungswiderstandes f der vom Erregerstrom durchflossene Widerstand d verkleinert, damit der die Wicklungen 6'-. ?' durchfliessende
Erregerstrom eine zur Ausbildung des Bremsmoments in den Motorankern 5-1 genügende Stärke beibehält.
Anstatt zur Speisung des Erregerstromkreises nur einen Motor (6, 6') zu benutzen, könnte man natürlich auch mehrere hintereinander geschaltete Motoren zu diesem Zweck verwenden. An dem Verfahren und der Anordnung würde dadurch grundsätzlich nichts geändert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zum Betrieb in Reihe geschalteter Fahrzeugelektromotoren, dadurch gekenn- zeichnet, dass nach dem Ausschalten des Vorschaltwiderstandes (b) zum Zweck, die Zahl der Fahrtgeschwin- digkeitsstufenzu erhöhen, die Feldwicklungen (6') eines Teiles der Motoren (1-6) zunächst kurzge- schlossen und sodann innerhalb der Reihenschaltung in umgekehrtem Sinne wieder eingeschaltet werden (Schaltungen III und IV).