Einrichtung in Eisenbahnstellwerken, zum Steuern und Überwachen von drehstromgespeisten Antrieben. Der moderne Stellwerksbau ist durch den Übergang zu drehstromgesteuerten Antrie ben gekennzeichnet. Besonders die Anwen dung von Zentralstellwerken auf grossen Bahnhöfen machte diese Antriebsform wegen der grossen Stellentfernungen erforderlich. Man hat sich deshalb bemüht, den für einen Antrieb notwendigen Kabeladeraufwand wei testgehend einzuschränken und versucht, vieradrige Schaltungen einzuführen. Bei die sen bestand jedoch der Nachteil, dass eine der Phasen geerdet werden musste.
Es waren daher besondere Transformatoren erforder lich, welche die zu den Weichenantrieben füh renden Leitungen von dem übrigen Dreh stromnetz galvanisch trennten. Bei elektri scher Zugförderung erwies sich aber auch bei dieser Schaltung ein gegenüber der geerdeten Regelform erhöhter Aufwand als notwendig, da dort an Stelle der Erde eine besondere Lei tung erforderlich war. Man hat auch zur Lei tungsersparnis in die Antriebe Transforma toren, Drosseln, Kondensatoren und dgl. bzw. auch Kombinationen dieser Einrich tungen eingebaut. Auch diese Ausführungen zeigten grundsätzliche. Nachteile.
Einmal schränkten die starken Betriebsbeanspru chungen, denen alle Einrichtungen am Gleis ausgesetzt sind, die Verwendung der auf vor stehende Weise ergänzten Antriebe ein, zum andern verteuerten die Ergänzungen die An triebe unnötigerweise. Man hat deshalb auch schon eine vieradrige Drehstromweichen schaltung entworfen, bei welcher auf die vor genannten Schaltmittel verzichtet wird: Le diglich mit den Antriebskontakten und den Stellwerksschaltmitteln der Regelform ist diese vieradrige Drehstromschaltung auf gebaut worden. Es bestand aber hiebei noch der Mangel, dass nicht alle vier Kabeladern in den Überwachungsstromkreis einbezogen werden konnten.
Durch die Erfindung lassen sich alle diese Mängel vermeiden, indem eine Einrichtung mit einer Schaltung vorgesehen ist, bei wel cher der Drehstrommotor während des An laufes nur zweiphasig erregt wird. Hiebei ist die Verwendung von Spannungen, die einen Phasenunterschied von<B>90'</B> haben zur Erzie lung eines möglichst grossen Drehmomentes zweckmässig.
Es lässt sich eine einwandfreie Sicherheitsschaltung erreichen, wenn die für die Bildung der Überwachungs- und Motor stromkreise erforderlichen Antriebskontakte bzw. ein Teil derselben in den Sternpunkt verbindungen der Antriebsmotorwicklungen angeordnet werden. Hiedurch lässt sich der für die Prüfung der Antriebsendlage anzu schaltende Überwachungsstrom über alle vier Kabeladern und die drei Motorfeldwick- lungen führen.
Wenn man gleichzeitig einen Pol der Überwachungsstromquelle mit dem Nullpunkt des Stellnetzes verbindet und eine gemeinsame Rückleitung für den Anlauf- strom des Motors und den Überwachungs strom vorsieht, so lässt sich auf einfache Weise die für den Sicherheitsnachweis der Schaltung wichtige Verbindung der beiden Stromquellen betriebsmässig überprüfen.
Zweckmässig ist ferner, dass die Sternpunktverbindung der drei Motorwicklungen in, den beiden End- lagen durch zwei Antriebskontakte derart aufgetrennt wird,
dass von zwei Motorwick lungen entweder die eine oder die andere mit der dritten verbunden bleibt und in jeder der beiden Endlagen eine als Überwachungsrück leitung benutzte Kabelader über den End- lageüberwachungskontakt des Antriebes mit der abgetrennten Motorwicklung verbunden wird. Ferner sind solche Ausführungsformen der Einrichtung vorteilhaft, bei welchen die Überwachungsrückleitung nicht nur für die Anschaltung eines Endlageüberwachers,
son dern auch für den Anlauf des Motors benutzt wird und zu diesem Zwecke an den Nullpunkt angeschaltet werden kann.
An Hand der Fig. 1 bis 3 sei ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Fig. 1 zeigt den Steuerrelais stromkreis, Fig. 2 den Antriebsstromkreis einer einfachen Weiche und Fig. 3 den dazu gehörigen Relaiswirkplan.
In den Figuren bedeuten: 1 einen Über wacher, welcher den Ankerkontakt 11 steuert, 2 einen Auffahrmelder, der mit den Kon takten 21-23 versehen ist, 3 einen Spannungs wechsler mit den Kontakten 301 und 309, 4 ein Stehrelais mit den Ankerkontakten 411 bis 413 und den Wechselkontakten 421 bis 424, 401 einen Gleichrichter für die Verzöge rung des Stellrelais 4, 5 einen Spannungs abschalter mit den Kontakten 51-56, 501 einen Widerstand, welcher den Lade stromstoss des Verzögerungskondensators<I>502</I> dämpft, 61, 62,
63 die Feldwicklungen eines Drehstromasynchronmotors, 64, 65 die An triebskontakte, die vorm Pluskontakthebel und 66, 67 die Antriebskontakte, die vom Minuskontakthebel des Weichenantriebes ge steuert werden, 71 eine Weichenstelltaste, 72 eine Weichengruppentaste, 81-83 Ver schlusskontakte abhängiger Stellwerksein- richtungen, die von irgendwelchen Fahr strassenrelais, Gleisfreimelderelais, Weichen verschhessern oder dgl.
gesteuert werden und gegebenenfalls auch in andern Stromzweigen der Schaltung wiederholt werden können, RST die Phasenleiter des Stellnetzes, P den Pluspol der Überwachungsstromquelle, 1l2 den Minuspol der Überwachungsstrom quelle und 0 den Nullpunkt des Drehstrom stellnetzes, die miteinander verbunden sind, O1-04 die Kabeladern zwischen der Stell werksschaltanlage und dem Weichenantrieb.
Im Relaiswirkplan Fig. 3 kennzeichnen a, b, c die Zustandsänderungen der Schaltein richtung in der Reihenfolge, wie sie sich bei der Umstellung der Weiche aus der Plus- in die Minuslage ergeben. Es bedeuten hie bei dünne Linien: Taste in Grundstellung, Relais- bzw. Motorwicklung stromlos, An= triebskontakte in Laufstellung; dicke Linien: Taste in Wirkstellung, Relais- bzw. Motor wicklung vom Strom durchflossen, Antriebs kontakte in Überwachungslage.
Die Fig. 1 und 2 zeigen die Plus- bzw. Grundstellung der Weiche. Die Steuerrelais stromkreise sind stromlos. Der Kondensa tor 502 ist im Stromzweig P-51-501-502-M/0 zur Erhaltung seiner Ladung an Spannung gelegt. Im Antriebsstromkreis ist die Plus überwachung über P-305-2-307-421-01-61 65-04-21-1-309-413-422-02 -62-66-63-03 56-001-M/0 angeschaltet, so dass der Über wacher 1 die übereinstimmende Lage zwi schen dem Stellrelais 4 und dem An trieb 61-67 anzeigt.
Werden die Weichen stelltaste 71 und die Gruppentaste 72 be tätigt (Zustand a, Figur 3), so spricht der Spannungswechsler 3 im Stromkreise P-303-71-72-81-82-83-3-M/0 an (Zustand b, Fig.
3) und öffnet mit seinen Kontakten 305, 307 und 309 den Plusüber- wachungsstromkreis. Die Überwachungs- stromquelle P-M/O ist also abgeschaltet, der Überwacher 1 stromlos (Zustand e) und schliesst mit seinem Kontakt 11 den Strom kreis P-22-301-3-83-82-81-72-71-4-11-302-M/0 des Stehrelais 4 (Zustand d), das mit seinem Ansprechen über den Ankerkontakt den An kerkontakt 411 den Spannungsabschalter 5 im Stromkreis P-411-304-5-23-31/0 an schaltet (Zustande).
Der Spannungsabschal ter 5 macht sich mit seinem Ankeranziehen von der Stromquelle P-M/0 unabhängig, in dem er sich mit seinem Kontakt 52 an den Kondensator 502 im Stromkreise 5-304-52 501-502-23-5 anschaltet. Der Kondensator hat eine Ladung, welche die Anschaltung des Spannungswechslers 5 etwas länger bestehen lässt, als es für eine Antriebsumstellung erfor derlich ist. Beim Ansprechen des Stehrelais 4 wird auch der Kontakt 412 geschlossen, so dass die Überwachungsrückleitung 04, über die der Endlageüberwacher 1 erregt war, jetzt mit dem Nullpunkt des Netzes verbunden ist.
Der Motor ist nun, über die Kabeladern 0l-04 zweiphasig erregt, und zwar im Stromkreise 8-54-423-01-61-65-04-412-001-M0 mit der Phasenspannung EMO und im Strom kreise R-53-424-02-62-66-63-03-55-T mit der verketteten Phasenspannung EST. Die beiden Spannungen schliessen einen Winkel von, 90 ein. Es entsteht hiebei ein ellipti sches Drehfeld mit starkem Drehmoment. Der Motor läuft an und hebt den Pluskon takthebel mit den Antriebskontakten 64, 65 aus der Plusüberwachungslage in die Lauf stellung (Zustand g).
Danach, d. h. also wäh rend der gesamten Antriebsumstellung, ist der Motor dreiphasig im Minusstellkreis an geschaltet, wobei ein kreisförmiges Drehfeld entsteht. Der Stellstrom fliesst hiebei über
EMI0003.0010
R-53-424-02-62-66
<tb> 63-03-55-T
<tb> 5-54-423-01-61-64 Würden während der Umstellung in die Minuslage die Weichenstelltaste 71 und die Gruppenstelltaste 72 nochmals betätigt, so geht das Stellrelais 4 mit seinen Wechselkon- takten 421-424 in die in Fig. 2 gezeichnete Ausgangsstellung (Grundstellung) zurück und der Motor wird im Plusstellkreis
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R-53-421-01-61-64
<tb> 63-03-55-T
<tb> S-54-422-02-62-66 erregt und läuft in die Ausgangsstellung zu rück.
. Erreicht der Motor jedoch während der Umstellung in Minusrichtung die Minuslage, so fällt der Kontakthebel mit den Antriebs kontakten 66, 67 in die Minusüberwachungs stellung .ein (Zustand h). Der Auffahrmel der 2 wird zur betriebsmässigen Überprüfung seiner Arbeitsfähigkeit im Stromkreis R-53-424-02-62-67-04-306-2-308-413-54-8 erregt, während der -Motor noch kurzzeitig so über 5-54-423-01-61-64-63-03-55-T angeschaltet bleibt.
Diese Anschaltung ist streng genommen zweiphasig. Da jedoch der Auffahrmelder 2 einen verhältnismässig hohen Spannungsabfall hervorruft, so ent steht hiebei ein stark elliptisches Drehfeld mit geringem Drehmoment, welches prak tisch einem Wechselfelde, wie es sich bei nur einphasiger Anschaltung des Motors ergibt, entspricht.
Dieses Drehmoment ist jedoch immerhin noch so gross, dass die Reibungs kupplung des Antriebes gelöst wird. Mit dem Ansprechen des Auffahrmelders 2 werden der Spannungsabschalter 5 und der Spannungs wechsler 3 stromlos und wechseln in die Grundstellung zurück.
Sie schalten damit den Motor vollständig ab (Zustand<I>k,</I> d). Auch der Auffahrmelder 2 wird hiebei wieder abge schaltet, der mit seinem Ankerabfall den Minusüberwachungsstromkreis P-305-2-307-424-02-62-67-04-21-1- 309-413-01-61-64-63-03-56-001-1V1/0 für die Anschaltung des Überwachers 1 schliesst.
In der Plusüberwachungsstellung sowie in der Minusüberwachungsstellung ist der Anker des Auffahrmelders 2 abgefallen, weil in der hochohmigen Wicklung des Überwachers 1 ein so grosser Spannungsabfall entsteht, dass der Überwacherstrom in der niedrigohmigen Wicklung des Auffahrmelders 2 keine prak tisch beachtliche Wirkung hervorruft.
Für die Anwendung der Schaltung ist es grundsätzlich belanglos, in welcher Form das Stellwerk ausgeführt wird. Man kann z. B. für das Spannungswechslerrelais 3 und für das Stellrelais 4 auch Stützrelais vorsehen bzw. an Stelle des Stellrelais 4 ein öder zwei Starkstromschütze setzen. Es ist auch mög lich, die Schaltung für Stellwerke mit me chanischem Verschlussregister anzuwenden, wobei an Stelle des Stellrelais 4 und des Spannungswechslers 3 die bekannten Achs und Batteriewechslerkontakte treten. Sie ist unter entsprechender Ergänzung auch für Fernsteueranlagen geeignet, ohne dass an ihren wesentlichen Merkmalen etwas geän dert zu werden braucht.
Von Vorteil ist, dass sie allen Anforderungen eines Eisenbahn- Sicherungsantriebes, im besonderen eines Drehstromweichenantriebes genügt, ohne mehr als vier Leitungen zwischen Antrieb und Schalteinrichtung zu benötigen.