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Schaltungseinrichtung zur Regelung von Cteichstrombahnmotoren.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Regelungsvorrichtung an Gleichstrommotoren für den elektrischen Bahnbetrieb. Bekanntlich nimmt im Bahn betrieb mitte1st Elektro- motoren die nützliche Arbeitsleistung der Motoren mit zunehmender Geschwindigkeit ab. So
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Stunde eine maximale Zugkraft von 900 kg entwickelt, nur mehr noch mit einer Nutzleistung von 15 Pferdekräften arbeiten, wenn die Wagengeschwindigkeit auf 36 km gestiegen ist, wobei seine Zugkraft auf 110 kg gesunken ist. Daraus leuchtet sofort ein, dass es für einen wirklich rationellen Betrieb in erster Linie darauf ankommt, dass die Motoren für jede beliebige, zwischen den Normalgrenzen liegende Betriebsgeschwindigkeit mit der gleichen nützlichen Arbeitsleistung arbeiten.
Durch die vorliegende Schaltung soll es nun möglich gemacht worden, die Bahnmotoren, insbesondere die Gieichstrom-Serienmotoren, welche sich vornehmlich für den elektrischen Bahnbetrieb eignen, in dieser Weise, d. h. bei veränderlicher Geschwindigkeit mit konstanter Leistung arbeiten zu lassen. Erreicht wird dieser Zweck dadurch, dass bei diesen Motoren die Gesamtwicklung des Feldmagnets, welche ein bestimmtes Gesamtfeld (von der (irösse ) entwickelt, gewissermassen in zwei Teile zerlegt
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fold U in einer für die Konstanterhaltung der Motorleistung erforderlichen Weise ergibt.
Nicht zu verwechseln ist diese Anordnung mit den Verbundwicklungen an Motoren oder mit Einrichtungen, die nur für das Anfahren in Betracht kommen ; denn hier kommt die Regctungswicklung beim normalen Betrieb zur Anwendung, indem sie als Bestandteil der Erregerwicklung mit Hilfe des Widerstandsschalters einen nach Massgabe der Änderungen
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plikator oder Divisor), welcher grösser ist als 1, E die verfügbare Betriebsspannung, welche konstant vorausgesetzt sei, I den konstant zu erhaltenden Hauptstrom in der Haupt- erregerwieldung und i den veränderbaren Regelungsstroin in der Regelungswicklung des Feldmagnets.
Die Fig. 1 und 2 der beigegebenen Zeichnung veranschaulichen rein schematisch
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Es bezeichnet a die Gleichstromspeiseleitung von der Spannung E, weiche die beiden Motoren 1, 11 mit dem Anker b und der Feldmagnet-Hauptwicklung c speist Die Haupterregerwicklung c ist mit dem Anker b in Rrihc geschaltet wie dies bei Hauptstrom-
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Regelungswicktungen der beiden Motoren sind zusammen mit einem gemeinschaftlichen Stromrogler, z. B. einem Widerstandsschalter, in einen Ililfsstromkreis 8 eingeschaltet.
Dieser Stromregler oder Widerstandsschalter, dessen Konstruktion an und für sich nicht zur Erfindung gehört, besitzt zwei gebogene Kontaktschienen d, e, mit welchen die Drähte
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negativen Pol derselben verbunden. Diese Verbindung ist derart hergestellt, dass der Kontakthebel f, wenn er aus seiner Normalstellung (Fig. 1) im Sinne des Pfeiles gedreht wird, zunächst über die Kontakte m, m1 gleitet, um den Strom des Hilfskreises 8 zufolge Einschaltung der mit diesen Kontakten verbundenen Teilwiderstände allmählich abzuschwächen, und hierauf die Kontakte n, nl durchschreitet, um die Stromrichtung im Hilfskreise z umzukehren, unter allmählicher Abschaltung der mit diesen liontakten verbundenen Teilwiderstände.
Auf diese Weise nimmt der Regelungsstrom i in den Regelungswicklungen f von einem Wertet bis Null ab, um wieder bis-i anzuwachsen. Dieses Moment ist es nun, das zur Regelung der Felderregung ausgenutzt wird, wie dies nachstehend'näher erläutert werden wird.
Normalerweise nimmt der Kontakthebel f des Widerstandsschalters die in Fig. 1 angegebene Stellung ein und trachtet stets dieselbe beizubehalten oder wieder einzunehmen, dank der Wirkung einer passenden RUckführvorrichtung, z. B. einer gewundenen Rückführfeder oder eines Gewichtes. Er bleibt in dieser Stellung beim Anlaufen des oder der Motoren, ebenso wie auch auf einer Steigung der Fahrstrecke, d. h. solange als die Geschwindigkeit nicht merklich die minimale Betriebsgeschwindigkeit, z. B. 20 km in der Stunde, überschreitet.
Der oder die Motoren arbeiten mit voller Kraft und ihr Feld wird durch den Strom I der Haupterregerwicklung c und durch den zu diesem gleichgerichteten Strom ! der Regelungswicklung r erzeugt, so dass die Erregerwirkungen dieser beiden Wicklungen oder Ströme sich zueinander addieren, um vereint das Gesamtfeld U und so mit dem Maximum des Ankerstromes die maximale Zugkraft P des Motors hervorzubringen.
Wenn nun die Zugkraft P abnimmt, so wird die Geschwindigkeit des Motors zu- zunehmen bestrebts') n und diese Geschwindigkeitszunahme mit dem herrschenden Gesamtfeld U eine grössere gegonelektromotorische Kraft hervorrufen, womit der Hauptstrom 1 verringert wird. Diese Stromscbwäcbung in der Serienwicklung c bewirkt eine proportionale
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halten, denn die Nutzleistung des Motors 4==9-81. P. tI = E. 1 variiert in Funktion von 1 und nimmt proportional mit dem Strom ab, vorausgesetzt, dass die verfügbare Spannung E konstant ist.
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