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Vorrichtung zur automatischen Reduktion der Kraft im Falle des Durchdrehens einer oder mehrerer Radachsen-Antriebsmotoren für Diesellokomotiven mit elektrischer Übertragung
Die elektrischen Traktionsmotoren der Diesellokomotiven mit elektrischer Übertragung werden im allgemeinen durch einen mit drei Erregerwicklungen versehenen Generator gespeist, wobei letztere entweder ein integrierender Bestandteil des Generators sein können oder aber auf einer besonderen Erregermaschine angeordnet sein können. Diese drei Wicklungen gewährleisten, gemäss ihrer Beschaffenheit, eine Fremderregung, eine Nebenschlusserregung und eine gegenkompoundierte Erregung.
Die Regulierung der elektrischen Kraft, wie sie der Generator des Dieselmotors erfordert, wird durch einen automatischen Rheostat erreicht, der vom Dieselregler gesteuert wird, und der auf den Strom der Fremderregung des Generators einwirkt.
Drehen die Achsen eines oder mehrerer Motoren durch, so ist gewöhnlich das Eingreifen einer Vorrichtung vorgesehen, die das Durchdrehen anzeigt, worauf der automatische Rheostat seinerseits Widerstände in den getrennten Erregerkreis einschaltet, u. zw. unabhängig von den Befehlen, die er vom Dieselregler erhält, was sich dahingehend auswirkt, dass der abgegebene Strom und in der Folge auch der Traktionsaufwand sich verringert.
Diese Vorrichtung weist einen erheblichen Nachteil auf, der in der Zeitspanne besteht, die der Rheostat benötigt, um einen ausreichenden Weg zurückzulegen und damit sicherzustellen, dass ein Motor, dessen Achse sich kurz vor dem Durchdrehen befindet, nicht auf übermässige Touren ansteigt, da sich dies im allgemeinen sehr schnell abspielt.
Vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel, diesen Nachteil zu beheben. Eine Vorrichtung, die die automatische Verringerung des Traktionsaufwandes des oder der Antriebsmotoren durch schnelles Einwirken auf die Fremderregerwicklung des Generators bewerkstelligen soll.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fremderregerwicklung des Generators in zwei Teile aufgeteilt ist, von denen der eine mit dem automatischen Rheostaten, der von dem Regler des Diesels gesteuert ist, in Serie liegt und der andere sich aus mindestens zwei geteilten Wicklungen zusammensetzt, die im Normalbetrieb parallel geschaltet und mit einer konstanten Spannung gespeist sind, wobei eine von der Vorrichtung zum Nachweis des Durchdrehens gesteuerte Schalteinrichtung vorhanden ist, in deren betätigter Schaltstellung die bei Normalbetrieb parallel geschaltenen Wicklungen in Serie liegen und eine elektromagnetische, den automatischen Rheostaten unter Ausschaltung der Steuerung in Abhängigkeit vom Regler des Diesels auf seinen maximalen Wert stellende Schalteinrichtung erregt ist.
Fig. 1 stellt das elektrische Schema der Vorrichtung dar. Fig. 2 ist ein Diagramm der Veränderung des Traktionsaufwandes.
In der Fig. 1 stellt EX 1 den Teil der Fremderregerwicklung des Generators dar, der in zwei Teilwicklungen "a" und "b" unterteilt ist, wobei die Gesamtschaltung durch einen Kontakt CEX 1 abgeschaltet werden kann. Der andere Teil EX 2 der Fremderregerwicklung ist mit einem festen Widerstand R 2 und einem automatischen Rheostaten Ra in Serie geschaltet, der im normalen Betrieb durch den Regler des Diesels gesteuert ist. Ein Kontakt CEX 2 ermöglicht die Abschaltung der Wicklung EX 2.
Die beiden Wicklungen EX 1 und EX 2 sind parallel mit den + und-Schienen der unabhängigen Erregerversorgung geschaltet.
Ein Schütz CAP, der durch den Kontakt C 1 der Vorrichtung zum Nachweis des Durchdrehens (die hier nicht dargestellt ist) gesteuert wird, wirkt auf die Kontakte C 2-C 6.
Der Kontakt C 2 öffnet verzögert und öffnet einen Selbsthaltekreis der Spule des Schützes CAP der
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Betrieb der Motoren geschlossen sind, schalten die beiden Teilwicklungen der Erregerwicklung EX 1 und den Kreis der Gleichrichterröhre V parallel, gegebenenfalls mit einem Widerstand R 1, wobei die Elektronenröhre den Durchfluss von Strom in diesem Kreis verringert. Der Kontakt C 6, der bei normalem Betrieb offen ist, wird in den Kreis eines Elektromagneten EA eingeschaltet, der direkt auf den automatischen Rheostaten einwirkt.
Wenn sich auf den Achsen eines oder mehrerer Traktionsmotoren ein Durchdrehen einstellt, so wirkt die Vorrichtung zum Feststellen des Durchdrehens auf den Kontakt C 1, indem sie ihn schliesst, um einen Stromstoss an die Spule des Schützes abzugeben. Diese Spule verbleibt sodann unter Spannung durch
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das Schliessen des Selbsthaltekontaktes G 3. Gleichzeitig öffnen sich die Kontakte C4 und CJ, dank welcher Tatsache die beiden Teilwicklungen "a" und "b" der Erregerwicklung EX 1 in Serie geschaltet sind, unter Zwischenschaltung der Gleichrichterröhre V und, gegebenenfalls, des Widerstandes R 1.
So wird die Intensität des die Wicklung 1 durchfliessenden Stromes um die Hälfte verringert oder sogar um mehr, wenn man den Widerstand R mit der Gleichrichterröhre V dazwischenschaltet. Gleichzeitig schliesst der Kontakt C 6 den Kreis des Elektromagneten EA, was die Zurückregulierung des automatischen Rheostaten Ra herbeiführt.
Wenn die Verminderung der Amperewindungszahl in der Wicklung EX 2 der in der Wicklung EX 1 erzielten wesentlich gleichkommt, öffnet sich der bis jetzt geschlossene Verzögerungskontakt und schaltet den Kreis der Spule vom Schütz CAP aus. Die Kontakte C 4 und C 5 schliessen sich sodann wieder unter erneutem Parallelschalten der Teilwicklungen "a" und "b" von EX 1. Der Kontakt C 6 öffnet sich, wobei er den Kreis des Elektromagneten EA abschaltet. Der Rheostat setzt sich nun wieder in umgekehrter Richtung in Bewegung und schaltet progressiv die Widerstände aus, wodurch der Strom von EX 2 und damit das Traktionsvermögen, erhöht wird. Sollte das Durchdrehen bestehen bleiben, so veranlasst ein von der Kontrollvorrichtung erneut abgegebener Impuls den Wiederbeginn des Zyklus.
Das Diagramm in der Fig. 2 veranschaulicht die Veränderung des Traktionsvermögens F T"am Radkranz der Motorachse im Verhältnis zur Zeit "t".
Die Kraft im Normalbetrieb ist hier durch eine horizontale Ordinate AB dargestellt. Wenn im Punkt B ein Durchdrehen eintritt, verursachen die Änderung der Zusammenschaltung der Wicklung EX 1 und die Verringerung der Amperewindungen, die daraus erfolgt, eine sofortige Abnahme der Traktionsleistung von B bis C. Hierauf ergibt sich die progressive Zurückschaltung des Rheostaten Ra, wodurch die Ordinate der Kraft nach D verschoben wird, wobei die Leistungsabnahme zwischen C und D im wesentlichen den Werten BC gleichkommt.
Da infolge der Öffnung des Verzögerungskontaktes C 2 die Verzögerungszeit der von T 1 gleich ist, wird die anfängliche Zusammenschaltung der Wicklung EX 1 wieder hergestellt und das Traktionsvermögen steigt unverzüglich von D nach E und in der Folge progressiv von E bis F in der Zeit T 2 infolge der Öffnung des Kreises vom Elektromagneten EA und der Progression des Rheostaten. Das Traktionsvermögen ist nun von F an wiederum normal.
Der wesentliche Vorteil der Vorrichtung gemäss der Erfindung ist die sofortige Herabsetzung, in weit-
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Das Vorhandensein der Röhre V im Stromkreis der Erregerwicklung EX 1 ermöglicht ebenfalls, aus ihrer wohlbekannten Rolle, die darin besteht, im Falle eines plötzlichen Abschaltens des Kreises der Erregerwicklung durch den Kontakt Ceux 1, Nutzen zu ziehen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur automatischen Reduktion der Kraft im Falle des Durchdrehens einer oder mehrerer Radachsen-Antriebsmotore für Diesellokomotiven mit elektrischer Übertragung mittels eines Generators mit Steuerung durch drei Erreger-Wicklungen und mit einer Einrichtung zum Nachweis des Durchdrehens, wobei die Fremderregung von einem automatischen Rheostaten abhängig ist, der im Normalbetrieb vom Regler des Diesels gesteuert und bei Ansprechen der Einrichtung zum Nachweis des Durchdrehens selbständig auf seinen maximalen Wert gestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fremderregerwicklung des Generators in zwei Teile aufgeteilt ist, von denen der eine mit dem automatischen Rheostaten, der von dem Regler des Diesels gesteuert ist, in Serie liegt und der andere sich aus mindestens zwei geteilten Wicklungen zusammensetzt,
die im Normalbetrieb parallel geschaltet und mit einer konstanten Spannung gespeist sind, wobei eine von der Vorrichtung zum Nachweis des Durchdrehens gesteuerte Schalteinrichtung vorhanden ist, in deren betätigter Schaltstellung die bei Normalbetrieb parallel geschalteten Wicklungen in Serie liegen und eine elektromagnetische, den automatischen Rheostaten unter Ausschaltung der Steuerung in Abhängigkeit vom Regler des Diesels auf seinen maximalen Wert stellende Schalteinrichtung erregt ist.