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BetriebssystemfürelektrischeBahnenundKraftaniagen.
In dem Patente Nr. 30564 ist ein Betriebssystem beschrieben, bei welchem ein Hauptmotor angewendet ist, dessen induzierender und induzierter Teil beide beweglich sind. Der innere Teil des Hauptmotors wirkt mechanisch aui die zu treibenden Achsen, der äussere Teil treibt eine Dynamo an, welche Strom an einen Hilfsmotor liefert, der allenfalls auf die zu treibenden Achsen wirkt.
Im Nachfolgenden ist eine spezielle Ausführungsform dieses Betriebssystemes beschrieben und in der Figur dargestellt ; diese Ausführungsform. zist insbesondere in dem Falle vorteilhaft anzuwenden, wenn der Betriebsstrom ein einphasiger Wechselstrom ist. In der Figur ist speziell angenommen, dass das System zum Betriebe einer elektrischen Bahn angewendet wird. Die Stromzuleitungen sind mit L, und L2 bezeichnet ; eine derselben könnte durch die Fahrschienen ersetzt werden. Der Hauptmotor ist in gleicher Weise wie in der Rtammpatenterfindung mit M, sein innerer Teil desselben mit B, der äussere Teil mit C', die Dynamo mit D und der Hilfsmotor mit F bezeichnet. Der Teil B des Hauptmotors wirkt auf die Achse al, der Hilfsmotor F auf die Achse a2.
Die Achsen a1, a2 können, wie in der Figur gezeichnet ist, gekuppelt sein.
Die Dynamo D ist gemäss der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet, dass sie nicht bloss als Gleichstrom-Dynamo wirken, sondern auch als Einphasen-Kollektormotor angelassen werden kann. Der Eisenkörper des Feldmagneten muss daher unterteilt sein ; zweckmässigerweise ist der Feldmagnet sowohl mit einer Hauptstromwicklung H, als auch mit einer Nebenschlusswicklung N zu versehen, damit die Maschine D als Einphasen-Serienmotor angelassen und als Gleichstrom-Nebenschlussdynamo wirken kann. Zum Zwecke des Anlassens der Maschine D als Motor ist ein Transformator T angeordnet, dessen Primärkreis mittels des Schalters 8} an das Netz angeschlossen werden kann.
Der sekundäre Kreis des Transformators T ist so eingegerichtet, dass mittels eines Schalters A Strom von stufenweise veränderlicher Spannung abgenommen und der Maschine D zugeführt werden kann, wobei dieser Strom jedoch nur den Anker und die Hauptstromwicklung I1 dieser Dynamo durchfliesst. Der Transformator T braucht nur für eine geringe Leistung dimensioniert zu sein, weil die Maschine D als Motor in unhelastetem Zustande angelassen wird.
Der Hauptmotor M ist gemäss der Figur als Einphasen-Induktionsmotor angenommen. der äussere Teil C'ist der induzierende Teil ; demselben kann mittels der Schleifringe 8 unmittelbar der aus dem Netze entnommene Hochspannungsstrom zugeführt werden. Einer der beiden Schleifringe kann, wenn die Stromrückleitung durch die Schienen bewirkt wird, entfallen, da man in diesem Falle das eine Ende der Wicklung des Teiles C mit dem Eisenkörper des Motors verbinden
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allen anderen Stellungen geschlossen.
Das Betriebssystem wird in folgender Art angewendet. Vor Beginn der Fahrt wird der Schalthebel des Reglers E in die Endstellung 1 gebracht, hierauf der Schalter 81 geschlossen und durch Drehung des Schalthebels des Transformators T der Maschine D einphasiger Wechselstrom von stufenweise steigender Spannung zugeführt. Die Maschine D kommt als EinphasenSerienmotor in Gang und treibt hiebei auch den unbelasteten äusseren Teil C des Hauptmotors M an. Sobald dieser volle Geschwindigkeit erlangt hat, wird er mittels des Schalters 82 an das Netz geschaltet : der Schalter A des Transformators T wird auf den Leerkontakt gestellt und mittels des Schalters der Primärkreis des Transformators abgeschaltet.
Der Motor M läuft mit geringer Schlüpfung. l'ni die Achsen al und a2 in Gang zu bringen, wird der Schalter des Reglers E all- mählich aus der Endstellung 1 in der Richtung gegen die Endstellung 2 verdreht. Nun wirkt,
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wie im Stammpatente beschrieben wurde, die Dynamo D auf den Teil 0 des Hauptmotors M bremsend ein, wodurch bewirkt wird, dass auch der Teil 0 des Hauptmotors ein starkes Drehmoment auf die Achse al ausübt.
Gleichzeitig gibt die Dynamo D als Gleichstrom-Nebenschlussdynamo an den Hilfsmotor F Strom ab, welcher die Achse < antreibt. Die relative Geschwindigkeit der Teile B und C des Hauptmotors M ist bei allen Fahrgeschwindigkeiten stets fast gleich gross, da der Motor M stets mit einer nur geringen Schlüpfung läuft. Der Motor M läuft auch während des Stillstandes des Fahrzeuges. Der Transformator T kommt nur vor dem ersten Anlassen der
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die Wicklung N der Dynamo D nicht aus dieser Dynamo, sondern aus einer besonderen Stromquelle entnommen wird.
Man ersieht auch, dass das Betriebssystem in gleicher Weise anwendbar ist, wenn der Be- triebastrom ein mehrphasiger Strom is t, denn auch in diesem Falle kann die Maschine D in der beschriebenen Art benützt werden.
Jn der Figur ist zum Unterschiede von der im Stammpatente beschriebenen Einrichtung die Bremsvorrichtung weggelassen, mittels welcher der Te des Hauptmotors festgebremst werden kann. Es ist gemäss der vorliegenden Erfindung angenommen, dass auch bei voller Geschwindigkeit des Fahrzeuges beide Teile B und C des Motors laufen sollen und zwar mit gleich grosser Geschwindigkeit. Dadurch ist der Vorteil erreicht, dass die Periodenzahl des Betriebsstromes doppelt so hoch gewählt werden kann, als in dem Falle, wenn der Teil C des Motors M festgebremst würde. Die Periodenzahl kann doppelt so hoch gewählt werden als bei anderen Betriebssystemen, bei welchen Motoren mit feststehendem äusseren, Teile benützt sind.
Dadurch erhält aber auch der Motor M bei gleicher Grösse eine doppelt so hohe Leistung als bei anderen Systemen, bei welchen ein Motor mit feststehendem äusseren Teile benützt ist. Der Motor. M wirkt, obwohl seine beiden Teile beweglich sind, doch stets auf die Achse al mit einer Zugkraft, welche ebenso gross ist als die Zugkraft eines Motors von gleicher Leistung, dessen äusserer Teil feststehen würde. Zu der Zugkraft des Hauptmotors M kommt noch die Zugkraft des Hilfsmotors F hinzu ; ausserdem wird die Energie bewegter Massen, und zwar des Ankers der Dynamo D und des Teiles C'des Hauptmoturs, im Momente der Ingangsetzung der Achsen al ao zum grossen Teil für den Antrieb ausgenützt.
Die Phasenverschiebung zwischen dem Betriebsstrome und der Netzspannung ist bei allen Fahrgeschwindigkeiten klein, weil der Motor M stets mit geringer Schlüpfung läuft. Die Verluste sind stets gering, da keine nachteiligen Kurzschlussströme, wie hei den Einphasen-Kollektormotoren, auftreten und keine Hauptstromwiderstände für die Re- gulierung der Geschwindigkeit erforderlich sind. Das Betriebssystem wirkt daher zum Unter- schiede von anderen Systemen bei jeder beliebigen Fahrgeschwindigkeit sehr günstig.
Während der Talfahrt eines Eisenbahnfahrzeuges wird Energie an das Netz zurückgegeben, \veil die Relativgeschwindigkeit der Teile B und C des Hauptmotors gegeneinander grösser wird als die dem syn- ehrum'u Laufe entsprechende Geschwindigkeit., p PATENT-ANSPRÜCHE :
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Zustande in Gang bringen zu können.