Verfahren zur Shuntung und Bremsung bei elektrischen Triebfahrzeugen, die sowohl für Einfach-, als auch für Gruppenfahrt benutzbar sind. Es gibt elektrische Triebwagen, die so wohl für Einfach-, als auch für Gruppen fahrt benutzbar sind. Die Einfachtraktion entspricht der normalen Strassenbahnschal tung, bei welcher ein Triebwagen durch den Fa.brkontroller gesteuert wird. Bei Gruppen fahrt dagegen sind zwei Triebwagen mit einander gekuppelt, und der zweite wird vom Kontroller des ersten gesteuert.
Bei solchen Triebwagen hat man bis jetzt auf eine Shuntung und eine elektrische Brem sung aller Motoren verzichtet, da, der dazu erforderliche Aufwand an Leitungen und liupplungs-Elementen zu gross war. Eine der bisher bekanntgewordenen Schaltungen, die eine elektrische Bremsung aller Motoren gestattet, hat den Nachteil, da.ss für die Bremsung zwei gei-rennte Widerstände vor- han.den sein müssen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Ver fahren, durch das dieser Nachteil vermieden und in einfachster Weise sowohl eine Shun- tung, als auch eine elektrische Bremsung aller Motoren bei Einfach- und- Gruppen fahrt ausgeführt werden kann. Erfindungs gemäss wird dies dadurch erreicht, dass bei Gruppenfahrt zur Erzielung einer Feld schwächung sämtlicher Motoren die einen Enden der andernends stets verbundenen und dadurch parallelgeschalteten Felder (b2) der Motoren des geführten Triebwagens mit einander über Feldschwächungswiderstände (c_ bezw. d1)
und Schaltelemente (i2 bezw. ü) verbunden werden, und dass bei Gruppen fahrt mit Kurzschlussbremsung Amtlicher Notoren a", a.," b1, b2 diese auf nur einen Bremswiderstand (k,) geschaltet werden.
In der Zeichnung sind schematisch einige Ausführungsbeispiele von Schaltungen, die dem Verfahren nach der Erfindung entspre- ehen, dargestellt. Die Abb. 1 und 2 zeigen eine Gruppenschaltung, welche eine 8hun- tung gestattet, Abb. 1 entspricht der Serien- schaltung und A.bb. 2 der Parallelschaltung.
Eine weitere Shuntungsmöglichkeit ist in Abb. 3 gezeigt. Abb. 4 zeigt die,S'huntung bei Einfachtraktion. Abb. 5 zeigt die Schal tung bei nur einer Verbindungsleitung zwi schen beiden Triebwagen und bei Rück- wärtstfahrt. In den Abb. 6,, 7 und 8 sind Möglichkeiten für die elektrische Bremsung gezeigt.
In allen Abbildungen bedeuten a, a1, a2 die Motoranker, b, b,, b,. die Felder, e, ei, c:, Slhuntwiderstände und<I>e, e,,</I> e2 Schaltele mente. Die mit dem Index 1 versehenen Teile gehören zum führenden und die mit dem Index 2 bezeichneten zum geführten Trieb wagen.
Die Schaltelemente ei, e2, ml, m2,' die schematisch durch zwei Kreisbögen darge stellt sind, befinden sich im geschlossenen Zustand, sofern, ein kleiner Kreis dazwi schen gezeichnet ist.
Der Strom fliesst in Abb. 1 vom Stromabnehmer j über den An- fahrwiderständ 7c, der in vorliegendem Falle ausgeschaltet ist, verteilt sieh dann auf die beiden Motorgruppen, und zwar fliesst er durch je einen Motor a, über die Felder b, des führenden Triebwagens, durch die Stromkupplungen f bezw. g, und daün zu den Motorankern a2 des geführten Triebwa gens und über die Felder b2 zur Erde l2. Soll geshuntet werden,
iso werden die Schalter ei und der Schalter in., geschlossen. Durch die Schalter ei werden die .Shuntwiderstände cl im führenden Triebwagen eingeschaltet.
Wie aus Abb. 1 zu sehen, liegen die> Enden .der Shuntwiderstände c2 an Kontakten 1t2. Diese Kontakte h2 sind durch. das Kon taktsegment i2 mit. einem an die Leitung r2 angeschlossenen Kontakt verbunden.
Die Kontakte lag und das Kontaktsegment i2 des einen Triebwagens, ebenso wie die Kontakte h, und das Seboment il des, andern befinden sich an der Umschaltwalze, welche" je nach dem, ob in Einfach- oder Gruppenschaltung gefahren wird, ob der Triebwagen der füll- rende oder der geführte ist,
eine besondere Stellung innehat. Ist der Triebwagen mit den Motoren a1 der führende, so sind;, wie in der Abb. 1 dargestellt, die Kontakte hl nicht in Berührung mit dem Kontaktsegment i,.
Im geführten Motorwagen dagegen sind die Kon takte h2 durch das Kontaktsegment i2 mit der Leitung r2 verbunden. Von der Leitung r2 fliesst der Strom über die Kupplung q nachdem Schalter ml, der sich am K'ontrol- ler des führenden Wagens befindet, und, weil geschlossen, eine Verbindung mit der Erde 1, herstellt.
Hierdurch werden die Ro toren im geführten Wagen ebenfalls geshun- tet. Abb. 2 zeigt die Parallelschaltung der Motoren der beiden Triebfahrzeuge, bei der die Shuntung ebenfalls in -der für die Se- rienschaltung beschriebenen Weise erfolgt.
In der Abb. 4 ist der Vollständigkeit hal ber die Schaltung bei Einfachtraktion, welche der normalen: Strassenbahnschaltung entspricht, im geshunteten Zustande dar gestellt.
Gemäss Abb. 1 und 2 sinn für die Durch- führung der ,Shuntung drei Leitungen zwi schen den Triebwagen erforderlich, von de nen zwei für die elektrische Verbindung der Motoren der beiden Triebwagen dienen.
Bei Verwendung nur einer einzigen Verbin dungsleitung zwischen den Motoren müsste der .geführte Triebwagen dann wie in Abb_ 5 geschaltet sein: Hierbei treten aber Schwie- rigk,citen auf, wenn beim Rangieren rück wärts gefahren werden soll. Bei der Rück wärtsfahrt werden nur die Motoren des füh renden Triebwagens benutzt, während die Verbindungen zum geführten Wagen abge trennt werden. Die Trennstelle ist in Abb. 5 mit s bezeichnet.
Wird jetzt rückwärts ge fahren, so treten in den Motoren a2 des ge führten Triebwagens infolge des remanenten Magnetismus der Felder generatorische Wirkungen ein.
Nimmt man an, dass in dem linken Motor die durch Remanenz erzeugte E'MK etwas grösser ist, als die im rechten Motor, so wird sie überwiegen und einen solchen Strom hervorrufen, dass das Feld des linken Motors gestärkt, das des rechten Lagegen umpolarisiert wird;
dadurch ändert auch dessen EMK ihre Richtung und beide Motoren arbeiten generatorisch in. Reihen schaltung auf ihre inneren Widerstände. Da.
diese jedoch klein sind, treten derartige Ströme und Bremakrä-fte auf, dass das Rück wärtsfahren praktisch unmöglich ist. Um diese Erscheinung zu ;beseitigen, sind die in den Abb. 1 und 2 vorgesehenen zwei durch gehenden Leitungen bezw. Stromkupplungen <I>f</I> und g vorgesehen.
Soll bei der Schaltung nach Abb. 1 und 2 rückwärts gefahren wer den, so werden die Leitungskupplungen f und g unterbrochen, und es ist jetzt kein Kurzschluss kreis im geführten Triebwagen mehr vorhanden, so da.ss also auch keine Bremswirkung :eintreten kann.
In der Abb. 3 ist eine weitere Shuntungs- möglichkeit gezeigt. Die Felder der Motoren des geführten Triebwagens werden über Leitungskupplungen v und w zu Shunt- widerständen dl auf dem führenden Motor wagen geführt. Die Widerstände dl sind zu Kontakten hl ,geführt,
die durch ein Kon taktsegment i., miteinander verbunden sind. Das Segment il überbrückt. ausserdem einen Kontakt, von dem eine Verbindung über den Schalter 7n, an Erde führt. Shuntung tritt auch hier ein, wenn die .Schalter e, und ml geschlos gen sind.
Man braucht also in vorliegendem Falle für die Shuntung zwei Leitungen v,, 2v, für die Verbindung der Mo toren des führenden und geführten Motor wagens aber nur eine Verbindungsleitung zo. Um zu. erreichen, dass beim Rückwärts fahren Erregung der Motoren a:
2 des geführ ten Wagens nicht eintritt, sind in den Ver- bindungsleitungen von den Steckkontakten r, i.v zu den Widerständen dl Kontakte o vorgesehen., die durch ein Kontaktsegment p verbunden werden können. Soll. rückwärts gefahren werden, so wird die zu den Moto ren (r@ führende Leitungskupplung zc unter brochen.
Ausserdem wird durch die Ilm- schaltwa-lze des führenden Wagens das Kon taktsegment p geschlossen, wodurch die Fel der b2 der Motoren a- über die Stecker v und zv und über das. Kontaktsegment p praktisch widerstandslos miteinander verbunden sind, so dass es unmöglich ist, d:ass beim Rück- tvärtsfahren eine Erregung der Motoren a.2 des geführten Wagens eintritt.
Man kann ausserdem noch zwischen den Kontakten o einen weiteren, mit Erde verbundenen Kon takt t vorsehen, so dass' beim Schliessen von p jedes Motorfeld b2 für-sich über Erde kurz geschlossen wird.
Will man .es vermeiden, dass, wie in Abb. ä dargestellt, während der Fahrt die Felder bz dauernd durch die Widerstände dl miteinander verbunden sind, so@ kann man jeden der beiden Widerstände d, unmittelbar über je ein Kontaktelement an Erde führen..
In ungeshuntetem Zustand sind diese Kon taktelemente offen, so dass zwischen dien Mo torfeldern b" keinerlei Verbindung besteht, allerdings erfordert diese Schaltung ein Kontaktelement mehr. Zu der Schaltung nach Abb. 3 ist noch zu bemerken, dass die unvermeidlichen Leitungswiderstände und Kontaktüber ga:ngswiderstände für die Shunt- leitungen hier weniger eine Rolle spielen.
da man zwei parallele Leitungen hat. im Gegensatz zu einer Leitung bei der Abb. 1. Die Leitungswiderstände und Übergangs widerstände können eine Rolle spielen, wenn die Widerstände der Motorfelder und damit auch die Shuntwiderst:äude sehr klein sind. In den bis jetzt behandelten Beispielen war angenommen, dass nur eine Shuntstellung vorhanden sein soll.
Es steht natürlich nichts im Wege, durch Unterteilung der Shuntwiderstände und durch zusätzliche Kontaktelemente beliebig viele Shuntstel- lungen vorzusehen.
In der Abb. 6 ist eine Schaltung dar gestellt, die eine Bremsung der Motoren. bei der Triebwagen ermöglicht. Die Motoren u, im führenden Triebwagen befinden sich in der bekannten Kreuzschaltung;, und der Stromverlauf ist durch ausgezogene Pfeile dargestellt.
Der Strom der beiden Motoren al fliesst über den Vorschultwiderstand 1e, durch die Leitungskupplung q nach dem ge führten Triebwagen, verteilt sich über die Widerstände e2 und fliesst dann über die Felder b2 zur Erde. Wie ersichtlich, wer den dien Felder b-# der Motoren des geführ ten Wagens durch die des, führenden erregt. Der von den Motoren a-# erzeugte Strom ist durch gestrichelte Pfeile dargestellt.
Er fliesst von den Motoren a2 über die Leitungs kupplungen f und g, den VorschaItwider- stand k,, und durch die Widerstände e2 zu den Motorankern a2 ziu-iLCk. Man kann für die elektrische Bremsung genau dieselben Leitungen benutzen,
wie für das Fahren mit Shuntung. Auch können die .dort benutzten Widerstände c2 mit den jetzigen Widerstän den c2 identisch sein.
In Abb. 7 ist ebenfalls eine elektrische Bremsschaltung dargestellt. Von den Motor. feldern des geführten Wagens führt je eine Leitung über die Kupplungen <I>v</I> und<I>w zu</I> Kontakten ol im führenden Wagen, die im Falle der Bremsung durch ein Kontaktseg ment p" und eine Verbindungsleitung mit dem Vorschaltwiderstand k, verbunden sind. Zur Verbindung der Motorkreise ist nur. die Leitungskupplung ic zwischen bei den Wagen vorgesehen.
Der Stromverlauf für die Motoren des führenden Wagens ist wieder durch .ausgezogene Pfeile und .der des geführten durch gestrichelte dargestellt Die Stromverteilung in den Kupplungen ist etwas günstiger als bei der Schaltung nach Abb. 6.
In dieser sind die beiden Leitungs- kupplungen f und g mit dem einfachen, die Kupplung q dagegen mit dem 4fachen Strom belastet, während entsprechend Abb. 7 jede Leitungskupplung u, v, w gleichmä ssig den doppelten Strom führt. Beim Rück wärtsfahren werden die Felder res geführten Wagens, wie bereits bei Abb. 3 erklärt, miteinander verbunden.
Eine weitere Bremsschaltung zeigt Abb. B. Die in die Schaltung eingezeichneten, ausgezogenen und gestrichelten Pfeile .has sen erkennen, dass die Motoranker des füh renden Wagens die Felder res geführten er regen, und umgekehrt die Motoren des ge führten die Felder des führenden.
Durch die erfindungsgemässe Verbindung der Motorfelder des geführten Triebwagens, entweder -unmittelbar oder über Wider stände, wobei die Verbindung im geführten Triebwagen hergestellt wenden kann bezw. über den führenden Triebwagen erfolgt, las en sich durch Anwendung einfacher Mit- tel sämtliche Motoren shunten und auch elektrisch bremsen.