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Die Erfindung betrifft eine Regel-und Schutzeinrichtung für elektromotorisch angetriebene
Fahrzeuge mit Verbundmotoren, die, für Nutzbremsung eingerichtet, als Stromerz@uger wirken, wenn ihre Gegen-E. M. K. die Spannung der Stromquelle übersteigt, und bezweckt, die bei der Nutzbremsung auftretenden Ubelstände zu beseitigen. So wird durch Anwendung der Erfindung der Lichtstromkreis des Fahrzeuges während der Stromerzeugerwirkung des Motors gegen übermässigen Spannungsanstieg geschützt und das Feld der Maschine gegen die entmagnetisierende Wirkung des beim Bremsvorgange umgekehrten Stromes durch die Hauptstromwieklung aufrechterhalten.
Nach der Erfindung ist nämlich mit einer an sich bekannten, bei Generatorwirkung der Maschine wirksamen Kurzschlusseinriehtung für die Hauptstromwicklung eine selbsttätige Einlichtung verbunden, die beim Kurzschliessen der Hauptstromwieklung einen Vorschaltwiderstand in den Fahrzeuglicht- stromkreis schaltet, der selbsttätig wieder kurzgeschlossen wird, wenn die Hauptstromwicklung bei
Wiederaufnahme der Motorwirkung durch die Maschine wieder wirksam ist.
Die Kurzschlusseinrichtung für die Hauptstromwicklung besteht hiebei vorzugsweise aus einem elektrischen Ventil, zu dem erfindungs- gemäss in Reihe oder parallel die Wicklung eines Kurzschlussschalters für einen in Serie zum Lichtstrom- kreise angeordneten Vorsehaltwiderstand geschaltet ist. Auch kann die Anordnung derart getroffen sein, dass parallel zu dem in Reihe mit der Hauptstromwicklung liegenden Ventil die Wicklung eines Kurzschlussschalters für die Hauptstromwicklung vorgesehen ist, der mit einem zweit ! n Kurzschluss- schalter verbunden ist, welcher den Vorsehaltwiderstand des Fahrzeuglichtstromkreises steueit.
Ferner ist es möglich, eine der Hauptstromwieklung entgegengesetzt wirkende Hilfswicklung vorzuschen, die, durch einen Doppelsehalter gesteuert, bei Motorwirkung kurzgeschlossen ist, bei Generatorwirkung aber nach Kurzschliessen der Hauptstromwicklung die Nebenschlusswieklung unterstutzt.
Die Zeichnung veranschaulicht in den Fig. 1 bis 5 schematisch verschiedene Schaltungen zum Aufrechterhalten der Maschinenfeldstärke und zum Schutze der Lichtstromkreise während des Nutzbremsvorganges.
Um die Feldstärke des Verbundmotors während des Nutzbremsvorganges aufrechtzuerhalten, so dass genügend Strom in die Speiseleitung zurückgeschickt wird und die Maschine als wirksame Bremse arbeitet, ist eine Einrichtung vorgesehen, welche infolge der in der Reihenwieklung vor sich gehenden Stromumkehr diese Wicklung kurzschliesst, sobald die Maschine als Stromerzeuger wirkt, die Reihenwicklung aber einschaltet, wenn die Maschine als Motor arbeitet.
Eine diesem Zwecke dienende Einrichtung (Fig. 1) besteht aus einem Schalter zum Schliessen des Stromes durch einen im Nebensehlusse zur Hauptstromwicklunl ! : 2 angeordneten Widerstand cl1. Dieser Schalter mit dem beweglichen Kontaktarm o und den festen Kontakten ol, o2 wird geschlossen, wenn die Maschine beginnt als Generator zu arbeiten. Ein anderer, mit dem ersteren verbundener Schalter mit dem beweglichen Kontaktarm r und den festen Kontakten r\}' verbindet, wenn geschlossen, die beiden Leiter m, m1 des Lichtstromkreises und schliesst einen zwischen diesen angeordneten Widerstand s kurz.
Ist dieser Schalter, sobald die Maschine als Stromerzeuger wirkt, geöffnet, so ist der Widerstand s zwischen die Leiter m, m1 geschaltet. Eine der Wicklungen l eines im übrigen beliebig ausgebildeten Rückstrom- schalters ist mit dem Anker 1 und der Hauptstromwicklung 2, deren Stromrichtung bei Generatorwirkung der Maschine jener bei Motorlauf entgegengesetzt ist, in Reihe geschaltet. Die andere Wicklung u dieses Rückstromschalters liegt mit der Nebenschlusswicklung 3, deren Stromrichtung bei Generator- und Motor-
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quelle gelegt. Die Wicklung t ist vorzugsweise aus dickem Draht hergestellt, um dem durchfliessenden Strome möglichst geringen Widerstand entgegenzusetzen.
Das bewegliche Glied oder der Anker des Rückstromschalters regelt die Stellung der beweglichen Schalterkontakte o und r derant. dass, wenn di'
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stromwieklung 2 und der Schalterwicklung t umgekehrt wird, so schliesst der bewegliehe Anker des Rückstromschalters den Schalterarm o, wodurch der Ntbenschlusswidertsand cll der HauptstromwicHung parallelgeschaltet wird und so deren entmagnetisierende Wirkung vermindert bzw. aufhebt. Gleich-
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relais, vom Anker des Rückstromschalters betätigt werden.
In einer andern Ausfiihrung5form des Erfindungsgegmstandes kann das selbsttätige Shuntez der Motorhauptstromwicklung, bei Generatorwirkung der Maschine mittels eines elektrischen ventils od. dgl. erfolgen, das den Stromdurchfluss in nur einer Richtung gestattet. Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung ist in Reihe mit dem Stromventil 45 ein Widerstand 46 geschaltet und liegen diese beiden parall@l zur Hauptstromwicklung 2.
Das Ventil wirkt nun mit der Feldwicklung in solcher Weise, dass. wenn die Maschine als Motor arbeitet, praktisch kein Strom das Ventil durchfliessen kann, dass aber. sobald der
Strom in entgegengesetztem Sinne durch die Hauptstromwieklung fliesst, die Maschine also generatorisch arbeitet, der Strom zwei Wege nimmt, nämlich durch die Hauptstromwicklung 2 und das Ventil 45 mit dem Vorschaltwiderstand 46, welch letzteres so einen Shunt zur Hauptstromwicklung bildet, dessen wirksame Grosse durch den Wert des in Reihe zum Stromventil geschalteten Vorselhaltwid''standes be- stimmt ist.
Derart bleibt die Hauptstromwieklung wirksam, solange die Maschine als Motor läuft, wird aber selbsttätig geshuntet, wenn die Maschine Strom erzeugt, so dass die wirksamen Amperewindunen des Hauptfeldes vermindert werden, deren entmagnetisierende Wirkung also herabgesetzt wird. Der Lichtstromkreis des Fahrzeuges wird in diesem Falle gegen übermässigen Spannungsanstieg bei Generator- betrieb dar Maschine durch einen elektrisch betätigten Schalter 47 geschützt, dessen diekdrahtige Wicklung 48 in Reihe mit dem Ventil 45 od. dgl. und zu seinem Vorschaltwiderstand 46 liegt.
Dieser Schalter ist gewöhnlich durch eine Feder 49 geschlossen gehalten, wird aber geöffnet, wenn Strom durch
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liegender Widerstand s kurzgeschlossen. In dieser Stellung befindet sieh der Schalter, wenn die Maschine als Motor arbeitet, da in diesem Falle fast kein Strom das Ventil durchfliesst. Sobald die Maschine aber als Generator wirkt, lässt das Ventil einen starken Strom durch, welcher die dickdrahtige Wicklung- 48 des elektrisch betätigten Sehalters durchfliesst, diesen öffnet, so dass der Kurzschluss des Widerstandes s im Lichtstromkreis aufgehoben wird, wodurch ein übermässiges Ansteigen der Lampenspannung verhindert wird.
Die Wicklung 48 des Schalters 47 kann aber auch parallel zum elektrischen Ventil 45 od. dgl. angeordnet sein (Fig. 3), in welchem Falle die Potentialdifferenz zwischen den Enden der Hauptstromwicklung bei Motorlauf der Maschine einen hinreichenden Strom durch die Wicklung 48 des elektrisch betätigten Schalters durchlässt, um diesen zu schliessen.
Sobald aber die Maschine als Stromerzeuger arbeitet, führt das Ventil od. dgl. den Grossteil des Stromes, wobei aber zwischen dessen Klemmen eine sehr kleine Potentialdifferenz herrscht, so dass der, wenn nötig, von einer Feder 49 unterstützte Schalter offen und der Lampenvorschaltwiderstand s wirksam bleibt, die Lampenspannung also in sicheren Grenzen
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werden, so dass der Reihe nach zwei oder mehrere Widerstände in Reihe oder parallelgeschaltet werden können.
Eine weitere Abänderung dieser Anordnung, bei welcher das elektrische Ventil od. dgl. im Neben- schlusse zu der Schalterwicklung liegt, zeigt Fig. 4. In diesem Falle ist das Stromventil 45 so in den Haupt- stromkreis geschaltet, dass es dem Stromfluss durch diesen entgegenwirkt, wenn die Maschine als Generator arbeitet. Zwischen den Klemmen des Ventils und parallel zu diesem ist eine als Erregerspllle des Einpolsehalters 50 wirkende dickdrahtige Wicklung 48 angeordnet. In Reihe mit dem Schalter 50 liegt ein Widerstand 51, der einen Nebenschluss zu der Hauptstromwicklung 2 des Motors bildet. Arbeitet die
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Widerstandes s ; ist er hingegen offen, so wirkt der Widerstand s als Vorschaltwiderstand im Lichtstrom)- kreise.
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In jeder der beschriebenen Anordnungen erfolgt die Erregung der Maschine während ihres Generatorlaufes notwendig durch die Nebenschlusswielklung. Da nun aber Nebenschlussmaschinen fallende Charakteristik aufweisen und hier das Feld durch den verminderten, die Hauptstromwicklung durch- fliessenden Strom-die Hauptstromwicklung kann ja nicht vollkommen kurzgeschlossen werden-weiter geschwächt wird, so ist die generatorische oder Bremswirkung nicht so gut. als wenn die Klemmenspannung der als Stromerzeuger wirkenden Maschine unabhängig von der Stärke des erzeugten Stromes auf gleicher Höhe gehalten würde.
Eine Einrichtung, welche dazu dient, der Maschine annähernd konstante Charakteristik zu geben, zeigt Fig. 5, nach welcher in Reihe mit der Hauptstromwicklung S eine dieser entgegenwirkende, nur wenige Windungen aufweisende Hilfswicklung 52 liegt. Auf der Welle eines, dem in Fig. 1 dargestellten ähnlichen Rückstromschalters ist das bewegliche Glied eines Zweiwegschalters 53 befestigt. Dieser Schalter
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bindungsstelle der beiden Reibenwicklungen 2 und 52 ve@bunden. Die festen Kontakte 55,56 des Zweiwegschalters sind mit je einem der äusseren Enden der beiden Reihenwicklungen 2,52 verbunden.
Läuft nun die Maschine als Motor, so ist die Hilfsreihmwirklung 52 durch die Wirkung des Zweiwcgschalters 5. 3 kurzgeschlossen, während die Hauptstromwicklung 2 kurzgeschlossen wird, sobald die Maschine als
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auf das von der Nebenschlusswieklung aufrechterhaltene Feld.
Mit der Welle des Zweiwegschalters 53 muss gleichfalls ein Schalter zum Kurzschliessen und Aufheben des Kurzschlusses des in dem Lichtstromkreis liegenden Vorschaltwiderstandes verbunden sein.
Anderseits kann das Öffnen und Schliessen der Stromkreise z. B. mittels eines von einem Rück- stromrelais gesteuerten Kontaktgebers erfolgen, dem ein Hilfsschalter zugeordnet ist, der sich schliesst,
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als Motor läuft.
Bei der zuletzt beschriebenen Einrichtung wird die Geschwindigkeit, mit der die Maschine als Generator arbeitet, herabgesetzt, da die Wirkung df r Nebensehlusswicklung durch die der Hilfsreihenwieklung verstärkt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Regel- und Schutzeinrichtung für von elektrischen Verbundmaschinen betriebene Fahrzeuge mit Nutzbremseinriehtung, welche die Hauptstromwieklung der Maschine selbsttätig kurzschliesst, sobald die Maschine beginnt als Stromerzeuger zu arbeiten, den Kurzschlusskreis dagegen öffnet, wenn die Maschine als Motor läuft, dadurch gekennzeichnet, dass bei Wirkung der Maschine als Stromerzeuger mit dem Kurzschliessen der Hauptstromwicklung (2) selbsttätig ein Vorsehaltwiderstand in den Fahrzeugfichtstrom- kreis geschaltet wird, der selbsttätig kurzgeschlossen wird, wenn die Hauptstromwieklung bei Wiederaufnahme der Motorwirkung durch die Maschine wieder wirksam ist.