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Einrichtung zum Betriebe von Zügen mit über mehrere Zugachsen verteilten elektrischen
Maschinen.
Es sind bereits Vorrichtungen zur elektromechanischen Kraftübertragung mittels eines dreiteiligen Umlaufgetriebe bekannt, dessen eistes Element mit der Treibmasehine, das zweite und dritte je mit einer elektrischen Maschine verbunden ist, wobei die beiden elektrischen Maschinen als Generator und Motor aufeinander arbeiten, wobei eine mit der anzutreibenden Welle verbunden ist (österreichisches Patent Nr. 47963).
Um diese Vonichtung zur elektromeehanisehen Kraftübertragung für Fahrzeuge, Züge od. dgl. geeignet zu machen, ist bereits vorgeschlagen worden (österreichisches Patent Nr. 52154), bei niedrigen Geschwindigkeiten den auf elektrischem Wege zu übertragenden Teil der Energie zu Elektromotoren zu leiten, die auf die Achsen der Fahrzeuge verteilt sind, während bei Geschwindigkeiten, die
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die vorher als Generator arbeitete, elektrische Energie erhält und als Motor wirkt, auf welche Weise es möglich wird, bei niedrigen Geschwindigkeiten die auf mehrere Achsen des Zuges wirkende Energie beim Anfahren, Überwinden von Steigungen u. dgl. voll auszunutzen.
Bei der Ausführung dieser Einrichtung haben sich nun gewisse Schwierigkeiten ergeben, deren Behebung der Zweck der vorliegenden Erfindung ist. Zunächst erlaubt die Schaltung nach der älteren Einrichtung nicht, in der gleichen wirtschaftlichen Weise mit dem Triebwagen je nach Bedarf allein oder mit den Anhängewagen fahren zu können, was offenbar durchaus erwünscht ist. Dazu wird gemäss der Erfindung die eine elektrische Maschine des Triebwagens mittels eines Umschalters od. dgl. nach Bedarf entweder auf die zweite elektrische Maschine des Triebwagens oder auf die Elektromotoren der Anhängewagen geschaltet.
Ferner ist es gemäss der Erfindung möglich, bei ungleichmässiger Verteilung des Widerstandes auf die Räder des Triebwagens und der Anhängewagen, z. B. wenn die Triebachse des Triebwagens oder die der Anhängewagen gleiten, die zweite elektrische Maschine des Triebwagens nach Bedarf als Dynamo oder als Motor arbeiten zu lassen, so dass sie im ersten Falle Strom an die Elektromotoren der Anhängewagen abgibt oder im zweiten Falle das auf die Achsen des Triebwagens ausgeübte Drehmoment verstärkt.
Zu diesem Zwecke ist ein Fahrschalter mit drei Sätzen von Anschlüssen vorgesehen, von denen der erste der einen elektrischen Maschine des Triebwagens, der zweite der zweiten elektrischen Maschine des Triebwagens und dem einen Kontaktsatz des Umschalters und der dritte den Armen dieses Umschalters zugeordnet ist und die durch eine Schaltwalze je nach Bedarf verbunden werden.
Die Erfindung besteht endlich in einer Einrichtung, um zu verhindern, dass die Elektromotoren der Anhängewagen, die immer nur vorübergehend arbeiten, dauernd sich mit den Triebachse drehen. Zu diesem Zwecke sind zwischen den Elektromotoren und den Triebachse der Anhängewagen elektro- magnetisehe Kupplungen eingeschaltet, deren Wicklungen mit den Ankern in Reihe liegen. Infolgedessen erhalten die Kupplungen nur immer gleichzeitig mit den Elektromotoren Strom, wodurch sie eingerückt gehalten werden.
Auf den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Einrichtung dargestellt. Fig. 1 veranschaulichtdie Anordnung der Maschinen auf dem Trieb-und dem Anhängewagen. Fig. 2 ist ein Schaltungschema. Die Fig. 3-5 stellen weitere, durch den Fahrschalter herzustellende Verbindungen dar.
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Die Welle 1 der Antriebsmaschine A, z. B. eines Verbrennungsmotors, trägt das Gehäuse 4 eines Umlaufgetriebes B. In ihm sind zwei Wellen drehbar gelagert, auf welche je zwei Planetenräder 5,7 aufgekeiltsind, diemitdenMittelrädern 6, 8 in Eingriff stehen. Das Mittelrad 8 ist auf eine Hohlwelle 3 gesetzt, welche frei drehbar in dem Gehäuse 4 gelagert ist. Das Mittelrad 6 ist auf eine Welle 2 gesetzt, die in der Hohlwelle 3 drehbar ist. Auf letzterer sitzen ferner eine Bremsscheibe C, der Anker einer elektrischen Maschine D sowie die eine Hälfte einer Reibungskupplung H. Auf der Welle 2 sitzen die zweite Hälfte der Reibungskupplung H und der Anker einer zweiten elektrischen Maschine K. Die Welle 2 treibt eine Achse des Triebwagen mittelbar oder unmittelbar an.
Die Elektromotoren E, F, G mit den Wellen 9, 10, 11 treiben je eine Achse 12, 13, 14 eines Anhängewagens an. Zwischen den Motorenwelle und den Wagenachsen sind elektromagnetische Kupplungen 15, 16, 17 vorgesehen, deren Wicklungen in Reihe mit den Ankerwicklungen der betreffenden Motoren liegen (Fig. 2).
Die Schaltung der Einrichtung ist aus Fig. 2 ersichtlich, wobei jedoch nur die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Elemente dargestellt sind. Die elektrische Maschine K des Triebwagens ist mit einem Umschalter P ausgerüstet. Ähnliche Umschalter sind für die Elektromotoren E, F, G der Anhängewagen vorgesehen. Der elektrischen Maschine D des Triebwagens ist ein Regelwiderstand R zugeordnet. Die neben den Ankern der Maschinen D, K und der Elektromotoren E, F, G gezeichneten Wicklungen sind deren Feldwicklungen. Der Triebwagen enthält ferner einen Umschalter M und einen Fahr-
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des Umschalters M zugeordnet. Durch die nicht gezeichnete Schaltwalze des Fahrsehalters L können die drei Kontaktsätze gemäss den Fig. 2-5 verbunden werden.
Will man mit dem Triebwagen allein fahren, so wird der Umschalter M nach links umgelegt und die Schaltwalze des Fahrschalters L derart eingestellt, dass in ihm zunächst die aus Fig. 2 ersichtlichen Verbindungen gebildet werden. Bei niedrigen Geschwindigkeiten, z. B. beim Anfahren versetzt die Trieb- masehine A mittels des Umlaufgetriebes B die Wellen 2, 3 und damit die Anker der elektrischen Maschinen D, K sowie die eine Achse des Triebwagens in Umdrehung. Die elektrischen Maschinen arbeiten zunächst so, dass die Maschine D als Generator und die Maschine K als Motor wirkt.
Allmählich lässt man die Geschwindigkeit der Maschine K zunehmen, dagegen die der Maschine D abnehmen, was sich durch Verstellen des Regelwiderstandes R bewirken lässt. Nachdem die Geschwindigkeit der Maschine D hinreichend gesunken ist, setzt man sie mittels der Bremsscheibe C still und vertauscht nun die Arbeitsweise in beiden elektrischen Maschinen, indem man durch die Schaltwalze des Fahrschalters L die Verbindung gemäss Fig. 3 herstellt, so dass nun die Maschine K als Generator, u. zw. im Drehsinn der antreibenden Welle arbeitet und Strom in die Maschine D sendet, die nun al3 Motor, u. zw. mit gleichem Drehsinn läuft.
Hierauf lässt man die Geschwindigkeit beider Maschinen, jedoch die der Maschine D schneller zunehmen, bis schliesslich beide Maschinen mit gleicher Geschwindigkeit laufen. In diese n Zustande haben also alle drei Elemente des Umlaufgetriebes B gleiche Geschwindigkeit, nämlich die der Triebmaschine JL, und die
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von Steigungen u. dgl. kann indessen die Geschwindigkeit der Treibachsen des Triebwagens noch höher gesteigert werden, falls man die Kupplung H wieder löst und die Maschine D schneller laufen lässt als die Treibmaschine A.
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