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Einrichtung für den Betrieb von elektrischen Eisenbahnanlagen.
Bei elektrischen Fernbahnen, die durch Städte geführt werden sollen, ergibt sich oft die Notwendigkeit, die innerhalb der Stadt befindlichen Linien als Strassenbahnlinien mit Gleichstrom zu speisen, während die Fernstrecken mit Wechselstrom betrieben werden. Da, wie allgemein bekannt, die Gleichstrommotoren auch mit Einphasenwochselstrom gespeist werden können, bietet der Übergang von der mit der einen Stromart gespeisten Strecke auf die mit der anderen Stromart gespeisten Strecken keine weiteren Schwierigkeiten, wenn die Fernstrecken mit einphasigem Wechselstrom gespeist werden.
Sollen jedoch die Fernstrecken mit mehrphasigem Wechselstrom betrieben werden, so sind besondere Einrichtungen notwendig, um den Übergang, bei Benutzung der gleichen Motoren für die eine und für die andere Strecke, zu ermöglichen.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet nun eine Einrichtung, die diesen Übergang von einer mit Mehrphasenstrom betriebenen Strecke auf eine mit Gleich-oder
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Mehrphasenprimärwicklung der Antriebsmotoren und die sowohl mit Schleifring als mit Kollektoren ausgerüsteten Anker derselben mittels geeigneter Schaltvorrichtungen beim Befahren von mit Gleich-oder mit Einphasenwechselstrom gespeisten Strecken derart gn- schaltet werden können, dass eine zwei-oder mehrpolige Feldwicklung entsteht und der Anker durch die Kollektorbürsten mit der ganzen oder mit einem Teil der Feldwicklung in Reihe geschaltet oder aber für sich oder durch einen Teil der Spulen der Primärwicklung kurzgeschlossen werden kann.
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wechselstrombetrieb.
Die Bewicklung der polymorphen Armatur ist in bei Gleichstrom- oder Einphasenwechselstrommaschinen üblicher Weise mit einem entsprechenden Kollektor verbunden, ausserdem sind einzelne entsprechende Stellen der Bewicklung mit der entsprechenden Anzahl von Schleifringen so verbunden, dass an den Schleifnngen eine entsprechende einoder mehrphasige Wechsolstromspannung entsteht.
Die Abzweigung der Verbindungen der Schleifringe kann vermittels des einfachen Verbindens der entsprechenden Punkte der Gleichstrombewicklung mit den Schleifringen geschehen, wie dies in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, doch kann dieselbe auch durch Zusatzspulen hindurch (Fig. 2) erfolgen.
Doch kann die polymorphe Armatur auch in der Weise hergestellt sein, dass sie je eine separate Bewicklung für Gleichstrom und für Wechselstrom besitzt, wie dies beispielsweise in den Fig. 3 und 4 schematisch dargestellt ist, in Fig. 3 mit dreiphasiger Bewicklung in Sternschaltung, in Fig. 4 mit dreiphasiger Bewicklung in Dreieckschaltung.
Der Umschalter bewirkt dem Wesen nach die in den Fig. f) und 6 dargestellten Schaltungen. Fig. r) zeigt das Schema der Drehstromschaltung, Fig. 6 dasjenige der Gleich- stromschaltung.
Bei der in Fig. G dargestellten Schaltung dienen die Spulen des Stators als Magnet-
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oder aber nur eines Teiles derselben in entsprechenderWeise in (hruppen, in Serie oder parallel geschaltet.
Diese Schaltung geschieht in der Weise, dass die entstehenden Magnetpole entweder senkrecht zu der durch den Armaturstrom hervorgebrachten magnetischen Achse stehen, und dies ist der einfachere Fall oder aber bilden dieselben einen von 900 abweichenden Winkel x (Fig. 7). Im ersteren Falle geschieht die Änderung der Drehrichtung des Motors entweder durch Kommutation des Armatur-oder des Magnetstromkreises.
Im zweiten Falle wird nur ein Teil der Magnetbewicklung kommutiert, oder aber, falls dio Armatur kommutiert wird, samt der Armatur ein anderer gewisser Teil der Bewicklung, so zwar, dass bei geänderter Fahrtrichtung der durch die magnetischen Achsen des Magnetes und der Armatur gebildete Winkel mit dem vorherige') Wink" ! gleich gross, jedoch von ent- gegengesetztem Sinne sei (α, Fig. 8).
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Bei der Umschaltung von Gleichstrom auf Wechselstrom wird der Stromkreis der Gleichstrombürsten unterbrochen und die Bürsten eventuell vom Kommutator abgehoben ; die Bewicklung des stehenden Teiles des Motors wird auf dem Systeme entsprechende, mehrphasige Stromkreise geschaltet, so zwar, dass die Gleichstrommagnetbewicklung in ihrer Gänze oder aber nur ein Teil derselben in entsprechende Gruppen, in Serie oder parallel geschaltet ausgenützt wird, schliesslich wird der Anlal3rheostat auf den induzierten Stromkreis des Induktionsmotors geschaltet.
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drei Phasen der Statorbewicklung des Motors bezeichnen.
K stellt den Gleichstrom- kommutator, bl, b2 die auf demselben befindlichen Bürsten, R1, R2, R3, R4 aber die Schleifringe nebst den dazugehörigen Bürsten von vier, einer Zweiphäsenbewicklung entsprechenden Abzweigungen, Rh den Anlassrheostat des Mehrphasenmotors, 3 ph die Stromquelle desselben, C aber den Gleichstromkontroller dar.
Die Kontakte des Umschalters sind mit den Ziffern 1-22 bezeichnet ; diesen entsprechend geschieht die Umschaltung auf Gleichstrom dadurch, dass 1 mit 18, 2 mit 19, 3 mit 10, 4 mit 21 und 5 mit 22 verbunden werden ; die übrigen Kontakte bleiben frei. In diesem Falle geht hervor, dass die Phase Mt, Mi des Motors den Stromkreis der Magnetbewicklung des Gleichstrommotors bildet und mit den aus den Kontakten 18 und 19 abzweigenden Kabeln im Gleichstromkontroller zu den den Motormagneten entsprechenden Klemmen führt, während die Phase M3 durch die Bürsten , b2 hindurch mit der Armatur ständig in Serie geschaltet ist und durch die Klemmen 21-22 hindurch im Gleichstromkontroller mit den der Motorarmatur entsprechenden Klemmen verbunden ist.
Zu gleicher Zeit sind die von den Ringen R1, R2, R3, R4 führenden Leitungen offen.
Bei der Umschaltung auf Drehstrom ist 1 mit 10, 2 mit 11, 3 mit 12, 4 mit 13, 6 mit 14, 7 mit 15, 8 mit 16, 9 mit 17 verbunden ; in diesem Falle sind die drei Phasen des Stators des Motors, M1, M2, M3, in Stern geschaltet und sind die Pole dieses fetzteren mit der von der Stromquelle kommenden Leitung in entsprechender Weise verbunden,
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bunden sind.
Selbstredend kann derselbe Zweck mit einem dem Wesen nach ähnlichen Umschalter bei dom Stator eines Motors in Dreieckschaltung auch durch Auflösung der Phasen erzielt werden und kann sogar durch entsprechende Komplizierung und Vermehrung der Anzahl der herausführenden Leitungen eine beliebige Kombination der in Serie und parallel gc- schalteten Spulenteile erreicht werden, was ii gewissen speziellen Fällen die elektrische
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tindlièhe Motoren angewendet worden, welche Motoren überdies mittels des Gleichstrom- kontrollers der eventuell mit dem den Patentgegenstand bildenden Umschalter konstruktiv zusammengebaut werden kann - - in Serienparallelschaltung vereinigt werden können.
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mit Hilfe einer entsprechenden Konstruktion auch in Kaskadenschaltung geschaltet werden.