Durch eine Brennkraftmaschine mittels elektrischer Übertragung angetriebenes Fahrzeug. Die Erfindung betrifft ein durch eine Brennkraftmaschine mittels elektrischer Über tragung angetriebenes Fahrzeug, dessen Stromerzeuger sowohl Eigenerreglmg als auch Fremderregung aufweist..
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine automatische Re gelvorrichtung, mittels der die Eigen- und die Fremderregung so beeinflusst werden, dass die Fremderregung mindestens nahezu den Höchstwert. aufweist, solange die Eigenerre gung automatisch geregelt wird und die Re gelung der Fremderregung erst. bepnnt, wenn der Widerstand im Stromkreis der Eigenerre gung mindestens nahezu den Höchstwert auf weist.
Die Regelvorriehtung kann je einen Regelwiderstand für Eigen- und Freznderre- gung und je einen Servomotor zur Einstel lung der Regelwiderstände aufweisen, wobei der Servomotor zur Einstellung des Regel widerstandes in der Eigenerregung im Be reich der Endlage für grössten Widerstand den Servomotor zur Einstellung des Regel widerstandes in der Fremderregung zu steuern beginnt und in den übrigen Lagen denselben in die Stellung für grösste Erre gung bringt.
Die beiden Servomotoren kön nen je einen durch Druckmittel beattfschlag- ten, in einem Zvlinder gleitenden Kolben aufweisen, von denen der Kolben für die Regelung der Eigenerregung in der Endlage für grössten Widerstand öffnungen im Zy linder steuert, welche durch Kanäle mit je einem Ende des Servomotorzvlinders der Fremderregung verbunden sind. Eine Antriebsanlage für ein Schienen fahrzeug ist. als Ausführungsbeispiel des Er findungsgegenstandes auf der Zeichnung vereinfacht dargestellt.
Die Brennkraftmaschine 1 treibt einen Stromerzeuger 2 an, dessen Strom zum Be trieb der Fahrmotoren 3 verwendet wird. Der Stromerzeuger besitzt. eine Wieklung 4 für Eigenerregung und eine Wicklung 5 für Fremderregung. Ferner wird noch ein Hilfs stromerzeuger 6 durch die Brennkraft- masehine 1 angetrieben, der u. a. zur Spei sung der Fremderregerwicklung 5 dient. In den den Hauptstromerzeuger 2 und die Fahr motoren 3 enthaltenden Stromkreis ist eine Apparatur 7 eingeschaltet, die zur Absehal- tung und zur Reversierung dient.
Der Eigen erregungsstromkreis enthält einen Regel widerstand 8 und der für die Fremderregung bestimmte Stromkreis einen Regelwiderstand mit. deren Hilfe die Erregung und damit die Abgabe von elektrischer Energie des Stromerzeugers 2 automatisch eingestellt wird. Die Brennkraftmaschine 1 besitzt einen von ihrer Welle angetriebenen Fliehkraft regler 10, der mittels des Hebels 11 und des Gestänges 12 das Regelorgan der Brennstoff pumpe 13 einstellt. Die Hülse des Reglers 10 wird durch eine Feder 14 belastet, deren Spannung mittels der Spindel 15, des Mutter gewindes 16 und des Handrads 1.7 eingestellt werden kann. Jeder Hülsenbelastung ist. eine bestimmte Drehzahl. und eine bestimmte elek trische Leistung eindeutig zugeordnet.
Durch das Handrad 17 kann somit die Grösse der gewünschten Fahrleistung eingestellt und da mit die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beein- flusst werden.
Die Kontakthebel 18 und 19 der beiden Regelwiderstände 8 und 9 werden durch die Kolben 20 bzw. 21 der Servomotoren .22 bzw. 23 eingestellt. Zur Steuerung des Druck mittelzu- und -abflusses des Servomotors 22 dient ein. Schieber 24, dessen Stellung mit tels des Gestänges 25 und des Hebels 26 einerseits über das Gestänge 27 und den He bel 11 durch die Hülse des Fliehkraftreglers 10 und anderseits über den Hebel 28 durch die Spindel 15 festgelegt wird.
Der Zu- und der Abfluss von Druckmittel zum Zylinder des Servomotors 23 durch die Leitungen 29 und 30 wird durch den Kolben 20 gesteuert, der nahe seiner -untern Endlage die Öffnung 31 der Leitung 29 zu verdecken oder mit dem Zylinderraum über ihm zu verbinden vermag.
Die eingezeichnete Stellung der Elemente der Regelvorrichtung entspricht einem Be triebszustand, bei dem die vom Strom erzeuger aufgenommene mechanische Leistung genau so gross ist wie die durch das Handrad 17 eingestellte Leistung der Brennkraft- maschine. Die Brennkraftmaschine 1 besitzt eine Drehzahl, bei der die auf die Hülse des Fliehkraftreglers 10 von den Fliehgewichten -Lind von der Feder 14 ausgeübte Kraft im Gleichgewicht sich befinden und gleichzeitig der Schieber 24 sich in Mittellage befindet. Die Steueröffnungen für die zum Zylinder des Servomotors 22 führenden Steuerkanäle sind dann zugedeckt.
Der Servomotorkolben 20 bleibt in der von ihm eingenommenen Stel- 1iung stehen, und die beiden Öffnungen 31 und 32 der Steuerkanäle 29 und 30 des Servo motors 23 sind miteinander in direkter Ver bindung, so dass die Feder 33 den Kolben 21 in seiner höchsten Lage hält.
Der Hebel 19 des Regelwiderstandes 9 stellt den geringsten Widerstand ein und damit die grösstmögliche Fremderregung, während der Hebel 18 am Regelwiderstand 8 einen Widerstand im Eigenerregungsströmkreis einstellt, bei dein die Erregung gerade so ist, dass die vom Hauptstromerzeuger 2 aufgenommene nie- chanische Leistung gleich gross ist wie die durch den Regler eingestellte Leistung der Brennkr aftmaschine.
Stellt sich zum Beispiel infolge Zunahme der Steigung der befahrenen Strecke eine Steigerung der Leistungsaufnahme der Fahr motoren ein, so wird infolge grösserer Bela stung der Brennkraftinaschine durch den Hauptstromerzeuger 2 zunächst die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 vermindert.
Die Hülse des Fliehkraftreglers 10 sinkt dann und stellt zunächst über den Hebel 11 und das Gestänge 12 eine grössere Förderung der Brennstoffpumpe 13 und damit eine grössere Leistung der Brennkraftmaschine ein. Gleich zeitig wird über den Hebel 26 und das Ge stänge 25 der Schieber 24 angehoben. Es kann Druckmittel in den Zylinderraum über den Kolben 20 eintreten, während eine entspre chende Menge Druckmittel auf der untern Seite des Kolbens in den Ablauf verdrängt wird.
Der Kolben 20 bewegt sich nach unten und durch den Hebel 18 wird in vermehrtem Mass Widerstand in den Eigenerregungs- stromkreis eingeschaltet. Damit wird die elek trische Leistung des Stromerzeugers 2 ver mindert und die Brennkraftmasehine 1 wie der so weit entlastet, dass der Schieber 24 wieder in seine mittlere Lage zurückgelangt. Das Fahrzeug -wird dann in der grösseren Steigung sich mit einer so weit verminderten Geschwindigkeit bewegen,
dass der Leist-Lins- bedarf der Fahrmotoren und damit auch die aufgenommene Leistung des Stromerzeugers wieder genau der ursprünglich eingestellten Leistung der Brennkraftmaschine entspre chen.
Sollte zur Erreichung der LTbereinstim- mumg zwischen Leistungserzeugung der Brennkraftmaschiiie und Leistungsaufnahme durch den Stromerzeuger die Einschaltung des grössten Teils des Regelwiderstandes 8 in der Eigenerregiuig nicht genügen, so beginnt der Kolben 20 nahe seiner untersten Lage in welcher schon der grösste Teil des Regel widerstandes 8 in den Stromkreis der Eigen erregung eingeschaltet ist --- zunächst die Öffnung 31 zuzudecken.
Hierdurch wird der Servomotor 23 noch nicht beeinflusst. Sinkt der Kolben 20 noch weiter, bis (hie Öffnung 31 mit dem Zylinderraum über dem Kolben 21 des Servomotors 23 in Verbindung kommt, so kann 1)ruckniittel durch die Leitung 29 aus dem Zylinderraum über dem Kolben 20 des Servomotors 22 in den Zylinderraum über dem Kolben 21 des Servomotors 23 gelangen. Der Kolben 21 wird min ebenfalls, und zwar der Feder 33 entgegen, nach unten gedrückt. Das im untern Zylinderraum des Servo motors 23 verdrängte Druckmittel strömt durch die Leitung 30 und den Zylinderraum unter dem Kolben 20 des Servomotors 22 in den Ablauf.
Bei übereinstimniung der ur sprünglich eingestellten Leistungserzeugung und der augenblicklichen Leistungsaufnahme gelangt der Schieber 21 wieder in die -Mittel lage, in welcher die beiden Servomotorkolben 20 und 21 sich in Ruhe befinden. Die Feder 33 drückt dann den Kolben 21 noch um. ein kurzes Stück aufwärts, bis der Kolben 20 bis zur untern Auflage gedrückt ist.
Die Rege lungsvorrichtung wird dann in einer Stellung in Ruhe gelangen, bei der im Eigenerregungs- stromkreis der grösste Widerstand und auch der notwendige Widerstand im Stromkreis der Fremderregung eingeschaltet ist.
Tritt abermals eine Erhöhung der Lei stungsaufnahme auf, so wird erneut dureli den Zylinderraum über dein Kolben 20 des Servomotors 22 und die Leitun,- 29 dem Zy linderraum über dein Kolben 21 des Servo motors 23 Druckmittel zugeführt, so dass noch mehr Regelwiderstand in den Fremd- erregungsstronikreis eingeschaltet und die Fremderregung damit noch inehr @@-eseh-,väeht wird.
Vermindert sich zum Beispiel bei Ab nahme der Steigung die elektrische Leistung des Stromerzeugers 2, so wird die Drehzahl der Brennkraftmasehine 1 steigen. Dabei steigt die Hülse des Fliehkraftreglers 1.0 und zunächst wird über den Hebel 11. und das Ge stänge 12 die Förderung der Brennstoff pumpe 13 vermindert..
Gleichzeitig wird über das Gestänge 27, den Hebel 26 und (las Ge- stänge 25 der Schieber 2-1 nach -unten be- wef-t. Es kann nun.
Druckmittel in den Zy linderraum unter dem Kolben 20 des Servo- motors 22 und weiter durch die Leitung 30 in den Zy linderraum unter dem Kolben 21 des Servomotors 23 gelangen. Die beiden Kol ben 20 und 21 beginnen gleichzeitig nach oben sich zu bewegen, wodurch sowohl die Fremderregung als auch die Eigenerregung verstärkt werden.
Nachdem die beiden Kol ben ein erstes kurzes Stück aufwärts ver schoben sind, im Augenblick, wo der Kolben <B>20</B> die Öffnung 31 zudeckt, kommt. der Kol ben 21 vorübergehend zum Stillstand, weil das Druckmittel aus dem obern Zylinder raum des Servomotors 23 nicht mehr aus strömen kann.
Sobald nach der weiteren Auf- wärtsbewegung des Kolbens 20 die Öffnung 31 nach dem untern Zylinderraum des Skr vo- inotors 22 freigelegt ist, besteht in den Zy linderräumen über und unter dem Kolben 21 des Servomotors 23 der gleiche Druck, so dass die Feder 33 den Kolben 21 vollständig in die oberste Lage zu verschieben vermag, und zwar auch dann,
wenn nach ITbereinstim- n inne der verstärkten Leistungsaufnahme des Stromerzeugers und der ursprünglich einge stellten Leistungserzeugun- der Brennkraft- maschine der Sebieber 21 schon wieder in die Mittellage gelangt ist.
Die Leistungsauf- nahme des Stromerzeugers wird dadurch ziu stark gesteigert und die Drehzahl der Brenn- kraftmasehine unter den ursprünglich einge stellten Wert vermindert.
Es stellt sich jetzt wieder der umgekehrte Regelvorgang ein, bei dem die elektrische Leistungserzeugung wieder durch Ver-rösserung des Wider standes im Eigenerregungsstromkreis und gegebenenfalls auch im Fremderregungs- stromkreis so weit vermindert wird,
bis end- gültio- die ursprünglich. eingestellte Leistung der Brennkraftmasehine und die Leistungs aufnahme des Stromerzeugers übereinstim- inen. Die Leistungsaufnahme des Strom- erzeugers und damit auch die Leistun o-sauf- nahme durch die Fahrmotoren wird somit.
in jedem Betriebszustand immer wieder auf den durch das Handrad 1.7 eingestellten Leistung - wert zurückgeführt. Hierbei werden die Eigen- imd die Fremderregung so beeinflusst, dass die Fremderregung stets mindestens nahezu den Höchstwert aufweist, solange die Eigenerregung geregelt wird und die Rege lung der Fremderregung erst beginnt, wenn der Widerstand im Eigenerregungsstrom- kreis mindestens nahezu den Höchstwert auf weist.
In der Ruhelage der Regelvorrichtung wird der Regelwiderstand in der Fremderre gung stets in der Stellung für den niedrigsten Widerstandswert stehen, solange der Regler für die Eigenerregung noch nicht in die Stel lung für den grössten einschaltbaren Wider stand gelangt ist.
Mit Hilfe des Handrades 17 kann der von der Regelvorrichtung konstant einzuhaltende Leistungswert höher oder niedriger einge stellt werden. Es lässt sich dadurch die Ge schwindigkeit des Fahrzeugs nach Wunsch beeinflussen.