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Schaltanordnung zur Anpassung der Leistung elektrischer Triebfahrzeuge mit mehreren Fahrmotoren an die Besonderheiten der Fahrstrecke
Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zur Anpassung der Leistung eines elektrischen Triebfahrzeuges mit mehreren Fahrmotoren an die Besonderheiten der Fahrstrecke.
Elektrische Triebfahrzeuge werden in der Regel für ein bestimmtes Fahrprogramm bezüglich der zu installierenden Leistung ausgelegt, um allen Eigenschaften der durchfahrenen strecken Rechnung zu tragen. Auf diese Weise kommt man auf die wirklich erforderlichen Leistungsgrössen des Triebfahrzeuges.
Elektrische Triebfahrzeuge für unterschiedliche Fahrprogramme sind betriebsmässig nur bei Bahnen mit kleinen Streckenlängen zweckmässig. Die Bahnverwaltungen elektrisch betriebener Bahnen mit grosser Ausdehnung verwenden Triebfahrzeugtypen, die dem unterschiedlichen Verwendungszweck von der Konstruktion her angepasst sind. Dies führt zu einer Typenvielzahl elektrischer Triebfahrzeuge und beim Austauschbetrieb ausserdem zu schlechten Wirkungsgraden. Die entsprechend dem geforderten Fahrprogramm ausgelegten elektrischen Triebfahrzeuge werden auf Grund der unterschiedlichen Strekkenverhältnisse, Fahr-, Steigungs- und Krümmungswiderstände, Luft- und Rollreibung bei verschiedenen Geschwindigkeiten und bei verschiedener Auslastung der Züge schlecht ausgenutzt.
Die Ausnutzung beträgt im Durchschnitt 30 bis 400/0 je nach Zusammentreffen der genannten Faktoren. Das bedeutet ein Fahren mit schlechtem Wirkungsgrad. Hiezu kommt, dass solche Triebfahrzeuge auch einen schlechte- ren Leistungsfaktors cos 9 haben, da die Fahrmotoren bei Teillast nur geringe Wirkströme, aber gleiche Blindströme wie bei Vollast aufnehmen.
Zweck der Erfindung ist es, eine Verbesserung der Ausnutzung der Fahrmotoren zu erreichen und damit eine Erhöhung des Wirkungsgrades und des Leistungsfaktors cos o zu erzielen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltanordnung zu schaffen, die eine Anpassung der in der Lokomotive installierten Leistung an die Erfordernisse der Strecke ermöglicht.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Fahrmotoren selbsttätig in einen dem augenblicklichen Leistungsbedarf entsprechenden Umfang in Abhängigkeit vom aufgenommenen Fahrstrom zu-oder abschaltbar sind. Es wird also nur soviel der installierten Leistung der Antriebsaggregate der elektrischen Triebfahrzeuge eingeschaltet, wie für die Zugförderung in jedem Augenblick der Fahrt nötig ist. Bei Abschaltung der Fahrmotoren erfolgt auch eine Stillsetzung der nicht benötigten Fahrmotorenlüfter. Die Abschaltung erfolgt mit Hilfe von Leistungsschaltern. In Triebfahrzeugen, die über eine Gleichrichteranlage verfügen, wird die Abschaltung über eine Steuerung derGefässgleichrichter oder Thyristoren durchgeführt.
Auf diese Weise wird erreicht, dass die betriebenen Fahrmotoren möglichst hoch ausgenutzt werden. DieGewähr für einen Überlastungsschutz wird durch entsprechende Über-
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wachungsgeräte für Temperatur-und Leistungsaufnahme der eingeschalteten Fahrmotoren gegeben.
Eine vom Triebfahrzeugführer von Hand zu bedienende Anfahrtaste ermöglicht die automatische Schaltung ausser Betrieb zu setzen., so dass im Bedarfsfalle Anfahren und Beschleunigungen mit allen Fahrmotoren möglich sind. Eine Feststellvorrichtung der Anfahrtaste gibt die Möglichkeit, ohne Automatik zu fahren und so z. B. Rangierbewegungen mit allen Fahrmotoren durchführen zu können. Durch diese Anordnung wird der Auslastungsgrad der jeweils eingeschalteten Betriebsteile gesteigert, der Lei-
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schen Zugförderung.
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Wenn ein dem Stand der Technik entsprechendes elektrisches Triebfahrzeug, z. B. auf einer Flachlandstrecke betrieben wird, ergeben sich bei unterschiedlichen Fahrwiderständen verschiedene Ausnutzungsgrade der installierten Leistung.
Wenn die Fahrmotoren durch die erfindungsgemässe Anordnung selbsttätig und lastabhängig so zu-bzw. abgeschaltet werden, dass die eingeschalteten Motoren bei der augenblicklich erforderlichen Leistung voll ausgelastet sind, kann eine Steigerung des Auslastungsgrades erzielt werden. Unter Berücksichtigung aller zu fördernder Zugarten kann nach der erfindungsgemässen Anordnung eine Steigerung des Auslastungsgrades um 50% erreicht werden. Für den Leistungsfaktor beträgt die Verbesserung im Durchschnitt 8%. Der Gesamtwirkungsgrad steigt gegenüber der bisherigen Betriebsweise im Durchschnitt um 150/0.
Bei Strecken im Bergland liegen die Verhältnisse ähnlich. Für eine solche Strecke ist nach der erfindungsgemässen Anordnung eine Steigerung des Auslastungsgrades um durchschnittlich 30%, des Lei- stungsfaktors cos cp im Durchschnitt um 5% und des Gesamtwirkungsgrades im Durchschnitt um 8% möglich. Die Durchschnittswerte beziehen sich auf alle Zugarten.