AT222239B - Fahr- und Nutzbremsschaltung für elektrische Triebfahrzeuge - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Fahr- und Nutzbremsschaltung für elektrische Triebfahrzeuge 
 EMI1.1 
 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 gerade bei demlage und transformatorische Kurzschlussspannung nicht anwendbar. 



   Schliesslich sind Nutzbremsschaltungen für Wechselstromfahrzeuge mit Erregergeneratoren bekannt, bei denen die Erregung des Erregergenerators sowie der Teil der Erregerspannung der   Bremsgeneratoren,'   der am Haupttransformator abgenommen wird, durch das Transformatorschaltwerk geregelt ist, wobei die
Phase des Erregerstromes des Erregergenerators überdies in Abhängigkeit vom Bremsstrom mittels vom
Bremsstrom durchflossener Widerstände und bzw. oder Hilfstransformatoren selbsttätig in der Art von
Hilfsverbundwicklungen beeinflusst ist. Nachteilig ist dabei, dass eine exakte Anpassung der Erregung nur für wenige Betriebspunkte möglich ist und dass zusätzliche Widerstände im Bremsstromkreis notwendig sind. 



   Keine der genannten Nutzbremsschaltungen für Wechselstrom gestattet es, die volle Motorleistung im ganzen Bereich für Bremszwecke auszunützen. Jede erfordert umfangreiche und schwere Zusatzgeräte und eine grosse Zahl von Umschaltkontakten (Fahr-Bremswender), um den Übergang vom Fahren zum
Bremsenherzustellen. Hiebei muss das Transformatorschaltwerk zunächst herunter und dann wieder hinauf laufen, was bei Nachlauf-Schaltwerken oder selbsttätigen Schützensteuerungen eine beträchtliche Zeit erfordert und so die Einsatzbereitschaft beeinträchtigt. Jede Bremse hat ihre eigene Charakteristik, die nicht geändert werden kann, so dass eine optimale Anpassung an den Verwendungszweck nicht möglich ist. Unter diesen Umständen kann nicht von vollwertigen Bremsen gesprochen werden. 



   Eine weitere bekannte Schaltung für Wechselstrom-Triebfahrzeuge sieht eine Erregung der Fahrmo- toren'über wenigstens einen Zusatztransformator vor, wobei die Erregerspannung in Abhängigkeit von der Regelspannung des Haupttransformators veränderbar ist. Bei Verwendung eines stufenlos regelbaren Haupt- transformatorsist die Verwendung der Schaltanordnung für Fahr- undBremsbetrieb möglich. Nachteilig ist, dass die Anordnung eines Verbundwiderstandes im Ankerstromkreis und die Verwendung eines stufenlosenHaupttransformators   notwendig und die Einhaltung bestmöglicherBetriebswerte   unmöglich ist. 



   Gegenstand der Erfindung ist eine   Fahr- und Nutzbremsschaltung   für elektrische Triebfahrzeuge für
Wechselstrom oder Allstrom mit für Wechselstrom ausgelegten, in Fahr- und Bremsbetrieb durch geregel-   le Erregergeneratoren fremderregier   Fahrmotoren. Die obenerwähnten Nachteile werden erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass bei Wechselstrombetrieb die Erregung des Erregergenerators über zwei Regler getrennt nach Stromkomponenten geregelt ist und dass ein weiterer Regler zur Steuerung des Transformatorschaltwerkes vorgesehen ist. wobei vorzugsweise ein Regler zur Kompensation der transformatorischen Kurzschlussspannung vorgesehen ist.

   Die Vorteile dieser Schaltung bestehen neben dem einfachen und augenblicklich möglichen Übergang von Fahr- auf Bremsbetrieb bei optimaler Rückgewinnung der Bremsenergie in der einfachen Regelbarkeit, da jede Komponente des Fahrmotor-Erregerstromes mit Hilfe der beiden Regler für die Erregung des Erregergenerators getrennt regelbar ist, sowie in der exakten Einhaltung der gewünschten Fahrgeschwindigkeit, Beschleunigung oder Verzögerung bzw. der Zug- oder Bremskraft bei Einhaltung der optimalen Betriebsgrössen (Phasenwinkel usw.). 



   Bei der praktischen Ausführung dient vorzugsweise eine Kommutatormaschine als Erregergenerator, um die Frequenz des Erregerstromes dem jeweiligen Bahnstromsystem exakt anpassen zu können, doch kämen   bei geringeren Ansprüchen   für Wechselstrombetrieb mit einer bestimmten Frequenz auch Synchronoder Asynchrongeneratoren in Frage. Die Kommutatormaschine ist vorzugsweise als Verstärkermaschine ausgebildet, beispielsweise als Amplidyne. um den Aufwand für die beiden Regler für ihre Erregung klein halten zu können. 



   Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 zeigt eine   Nutzbrems-und   Fahrschaltung für Einphasen-Wechselstrom. Der Transformator   l,, der   mit Hoch- oder Niederspannungssteuerung versehen sein kann, speist über den vom Schaltwerkmotor 2 bedienten Stufenschalter3unddasTrennschütz4den Fahrmotor 5. Die Wendepolwicklung 6 wird vom AnkerstromJ durchflossen, erhält jedoch zur Kompensation der transformatorischen Kurzschlussspannung vorteilhaft über den Regler 7 den Strom JT zusätzlich aufgedrückt. Da der Strom JT dem Motorfeld direkt und der Drehzahl indirekt proportional sein soll, wird hiefür vorteilhaft eine Spannung herangezogen, die einen dem gewünschten nahekommenden Verlauf hat.

   Bei diesem Ausführungsbeispiel dient dazu die Spannung zwischen einer festen Transformatoranzapfung 8 und der Motorspannung U. In vielen Fällen wird dies ausreichen, zur Erzielung einer exakten Kompensation der transformatorischen   Kürzschlussspannung   wird je- 
 EMI2.1 
 se durch die Motorspannung U gemessen wird, beeinflusst. 



   Die Feldwicklung 10 des Fahrmotors 5 wird vom Erregergenerator 11 gespeist, der vorteilhaft gemeinsam mit dem Hilfsspannungsgenerator 12 vom Umformermotor 13 angetrieben wird. Letzterer wird über 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
 EMI4.1 
 

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims (1)

1. <Desc/Clms Page number 5> Regler (31) zur Steuerung des Transformatorschaltwerkes (2. 3) vorgesehen ist, wobei vorzugsweise ein Regler (7) zur Kompensation der transformatorischen Kurzschlussspannung vorgesehen ist.

   2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Ankerstrom durchflossenen Wendepolwicklung (6) des Fahrmotors (5) über den Regler (7) zur Kompensation der transformatori- schen Kurzschlussspannung eine zusätzliche Stromkomponente im Nebenschluss zugeführt ist.

   3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (7) zur Kompensation der transformatorischen Kurzschlussspannung vom Erregerstrom (i) oder von der Feldspannung (EF) und von der Drehzahl oder der Ankerspannung des Fahrmotors (5) beeinflusst ist.

   4. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eine der Regler (24) für die Erregung des Erregergenerators (11) zur Regelung der zur Fahrmotorspannung (U) gleich- phasigen Komponente (iE) des Erregerstromes (i) in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit dient und über den Fahrtwendeschalter (25) beaufschlagt ist und dass der andere Regler (24') zur Regelung der zur Fahrmotorspannung (U) um etwa 900 Grad phasenverschobenen Komponente (ip des Erregerstromes (i) in Abhängigkeit von der gewünschten Zugkraft dient und über den Fahrschalter (26) beaufschlagt ist.

   5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (24) für die Regelung der zur Fahrmotorspannung (U) gleichphasigen Erregerstromkomponente (iE) im unteren Drehzahlbereich des Fahrmotors (5), in dem eine Kompensation der transformatorischen Kurzschlussspannung über die Wendepolwicklung (6) nicht möglich ist, zur Begrenzung dieser Erregerstromkomponente auf einen Wert dient, bei dem die transformatorische Kurzschlussspannung auf ihre zulässige Grösse beschränkt ist.

   6. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entlastung der beiden Regler (24. 24') für die Erregung des Erregergenerators (11) dessen Erregerwicklung (23) ein Kondensator (27) parallelgeschaltet ist.

   7. Schaltung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entlastung des Erregergenerators (11) und dessen Regler (24, 24') der Erregerwicklung (10) des Fahrmotors (5) eine Kapazität (28) parallelgeschaltet ist, deren Grösse entsprechend der Bahnnetzfrequenz veränderbar ist.

   8. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Regler (31) zur Steuerung des Transformatorschaltwerkes (2,3) über Stromwandler (29,30) Erreger- und Ankerstrom des Fahrmotors (5) zugeführt sind und dass die Phasendifferenz zwischen diesen beiden Strömen als Schaltkriterium dient.

   9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Transformatorschaltwerk (2,3) bzw. dessen Regler (31) mit einer Begrenzung versehen ist, um auf Bahnstrecken höherer Fahrdrahtspannung ein Aufwärtsschalten auf für die Fahrmotoren (5) unzulässig hohe Spannungen zu verhindern.

   10. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Transformatorschaltwerk (2, 3) bei Allstromtriebfahrzeugen als Stufenschalter für einen Vorwiderstand (42,43) bei Gleichstrombetrieb dient.

   11. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Allstromtriebfahrzeugen jeweils wenigstens zwei Fahrmotoren (5) in Serie geschaltet sind und für jede dieser Gruppen die Regler (7, 24, 24', 31) gemeinsam sind.

   12. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Speisung der Regler (7,24, 24', 31) ein Hilfsspannungsgenerator (12) vorzugsweise höherer Frequenz, insbesondere ein Synchrongenerator für 100 Hz, vorgesehen ist.

   13. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsspannungsgenerator (12) vom Motor (13) des Erregerumformers (11,13) angetrieben ist.

   14. Schaltung nach Anspruch 13. dadurch gekennzeichnet. dass als Umformermotor (13) ein von ei- 1erTransformatoranzapfung (8) über Gleichrichter (14) gespeister Gleichstromnebenschlussmotor dient und dass dieser über eine zusätzliche fremderregte Wicklung (19) von einem Regler (20) auf konstante Drehzahl geregelt ist.