Schaltungsanordnung zum Anfahren elektrischer Triebfahrzeuge Beim
Anfahren eines elektrischen Triebfahrzeuges besteht bekanntlich die Gefahr des Schleuderns
der Treibachsen. Um dieser Gefahr zu begegnen, ist es üblich, die Reibung zwischen
Rad und Schiene durch Sanden zu erhöhen. Abgesehen davon, daß in Weichen wegen der
Verschmutzungsgefahr nicht gesandet werden darf, ist das Sanden insofern nachteilig,
als beim Schleudern der Treibachsen erst die Zugkraft vermindert werden muß, bevor
gesandet werden darf, um Schäden an den Antriebsteilen zu vermeiden. Um eine schleudernde
Treibachse wieder zum Rollen zu bringen, ohne die Zugkraft durch Zurückschalten
der Steuerung zu vermindern, hat man daher Schleuderschutzeinrichtungen ausgebildet,
welche vor dem Sanden kurzzeitig die Bremsklötze der Druckluftbremse anlegen. Derartige
Einrichtungen erfordern jedoch einen zusätzlichen Aufwand.Circuit arrangement for starting electric traction vehicles
As is well known, when an electric traction vehicle starts, there is a risk of skidding
the driving axes. To counter this danger, it is common to reduce the friction between
Increase wheel and rail by sanding. Apart from the fact that in turnouts because of the
Danger of contamination must not be sanded, sanding is disadvantageous in that
than when the drive axles spin, the pulling force must first be reduced before
may be sanded to avoid damage to the drive parts. To a flinging
To bring the drive axle to roll again without the tractive force by switching back
to reduce the control, anti-skid devices have therefore been designed,
which briefly apply the brake pads of the air brake before sanding. Such
However, facilities require an additional effort.
Damit der Schleudergefahr beim Anfahren wirksam begegnet wird, hat
man bei parallel geschalteten Reihenschlußmotoren mit Hilfe einer Querverbindung
sowohl die Reihenschlußerregerwicklungen als auch die Ankerwicklungen der Fahrmotoren
für sich parallel geschaltet. Die Erfindung besteht nun darin, daß die Querverbindung
nach Beendigung des Anfahrvorganges automatisch oder mit der Hand wieder aufgetrennt
wird. Die Erfindung betrifft somit eine große Reihe von elektrischen Triebfahrzeugen;
denn im Anfahrbereich sind Parallelschaltungen der Fahrmotoren üblich bei Einphasenwechselstrommotoren,
bei über Gleichrichter gespeisten Gleichstrommotoren sowie bei Umformerlokomotiven.
Da an dem schleudernden Motor das Feld infolge der Parallelschaltung mit den Feldwicklungen
der übrigen Motoren konstant bleibt, steigt bereits bei Beginn des Schleuderns die
innere Ankerspannung des Motors stark an und vermindert sofort, da die äußere Ankerspannung
durch die parallel geschalteten Anker ebenfalls gehalten wird, den Ankerstrom und
dementsprechend das Drehmoment des Motors in starkem Maße, so daß eine Schleuderdrehzahl
sich nicht entwickeln kann. Andererseits werden durch die Auftrennung der Querverbindung
gemäß der Erfindung nach Beendigung des Anfahrvorganges die Lastverteilungsschwankungen,
die durch kleine fabrikatorische Abweichungen der Fahrmotoren voneinander bedingt
sind, vermieden.So that the risk of skidding is effectively countered when starting up, has
with series motors connected in parallel with the help of a cross connection
both the series excitation windings and the armature windings of the traction motors
connected in parallel for itself. The invention consists in that the cross-connection
automatically or manually opened again after the start-up process
will. The invention thus relates to a wide range of electric traction vehicles;
because in the starting area, parallel connections of the traction motors are common with single-phase AC motors,
with DC motors fed by rectifiers and with converter locomotives.
Because on the spinning motor, the field as a result of the parallel connection with the field windings
of the other motors remains constant, the
internal armature voltage of the motor increases and decreases immediately, as the external armature voltage
is also held by the armature connected in parallel, the armature current and
accordingly, the torque of the motor to a large extent, so that a spin speed
cannot develop. On the other hand, the separation of the cross-connection
according to the invention after completion of the start-up process, the load distribution fluctuations,
caused by small manufacturing deviations of the drive motors from each other
are avoided.
Die bereits erwähnte bekannte Schaltung, die auch während des normalen
Fahrbetriebes beibehalten wird, gibt Anla.ß zu störenden Belastungsschwankungen,
die beispielsweise durch unterschiedliche Luftspaltbreiten der Motoren bedingt sind.
Zur Vermeidung dieses Übelstandes hat man daher vorgeschlagen, nur Teile der Erregerwicklungen
der Fahrmotoren parallel zu schalten, so daß jede Erregerwicklung zum Teil vom Gesamtstrom
aller Motoren, zum Teil jedoch nur vom Strom des zugehörigen Motors durchflossen
wird. Durch diese Kompromißlösung wird aber weder beim Anfahren die Gefahr des Schleuderns
ausreichend unterdrückt, noch werden die Belastungsschwankungen im normalen Fahrbetrieb
verhindert.The already mentioned known circuit, which also works during the normal
Driving operation is maintained, gives cause for disruptive load fluctuations,
which are caused, for example, by different air gap widths of the motors.
To avoid this inconvenience, it has therefore been proposed that only parts of the excitation windings be used
to connect the traction motors in parallel, so that each field winding is partly of the total current
of all motors, but in some cases only the current of the associated motor flows through it
will. With this compromise solution, however, there is no risk of skidding when starting up
sufficiently suppressed, nor are the load fluctuations in normal driving
prevented.
In der Zeichnung ist eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung
schematisch angedeutet. Die mit Reihenschlußerregerwicklungen 1 bis 4 ausgerüsteten
Fahrmotoren 5 bis 8 eines elektrischen Triebfahrzeuges werden über die Klemmen 9
und 10 parallel mit Einphasenwechselstrom oder über nicht dargestellte Gleichrichter
mit Gleichstrom gespeist und sind dementsprechend entweder als Gleichstrommotoren
oder als Einphasenwechselstrommotoren ausgebildet. Durch Schließen der Schalter
11, 12 und 13 werden über die dadurch gebildete Querverbindung sowohl die Erregerwicklungen
als auch die Ankerwicklungen der Fahrmotoren 5 bis 8 parallel geschaltet. Diese
Parallelschaltung wird zum Anfahren bei noch stillstehenden Fahrmotoren vorgenommen..
Auf diese Weise weisen die parallel geschalteten Fahrmotoren jeweils für sich insofern
Nebenschlußcharakteristik auf, als der durch etwaiges Schlüpfen der zugehörigen
Treibachse von der Last befreite Fahrmotor sich sofort wieder fängt, da infolge
der vorgenommenen Parallelschaltung eine das Schleudern begünstigende Feldschwächung
der betreffenden Erregerwicklung vermieden wird. Nach Beendigung des Anfahrvorganges,
d. h. nach dem Erreichen einer bestimmten Geschwindigkeit, deren Höhe von den gegebenen
Anfahrbedingungen abhängt, werden dann die Schalter 11 bis 13 geöffnet. Das Öffnen
dieser Schalter kann mit der Hand oder automatisch in Abhängigkeit von der Drehzahl
vorgenommen werden.
Das gleichzeitige Parallelschalten der Reihenschlußerregerwicklungen
und der Ankerwicklungen der Fahrmotoren kann auch während des Fahrbetriebes kurzzeitig
vorgenommen werden, um ein Schleudern der Treibachsen, beispielsweise auf Strecken
mit großen Steigungen, zu unterdrücken.In the drawing is a circuit arrangement according to the invention
indicated schematically. Those equipped with series excitation windings 1 to 4
Traction motors 5 to 8 of an electric traction vehicle are connected to terminals 9
and 10 in parallel with single-phase alternating current or via rectifiers (not shown)
fed with direct current and are accordingly either as direct current motors
or designed as single-phase AC motors. By closing the switch
11, 12 and 13 are both the exciter windings via the cross connection thus formed
as well as the armature windings of the traction motors 5 to 8 connected in parallel. These
Parallel connection is made for starting when the drive motors are still at a standstill.
In this way, the traction motors connected in parallel each have their own insofar
Shunt characteristic than that caused by any slipping of the associated
Drive axle freed from the load, the drive motor starts again immediately, as a result
the parallel connection made a field weakening that promotes spinning
the relevant excitation winding is avoided. After completion of the start-up process,
d. H. after reaching a certain speed, the amount of which depends on the given
The switches 11 to 13 are then opened. The opening
this switch can be done manually or automatically depending on the speed
be made.
The simultaneous parallel connection of the series excitation windings
and the armature windings of the traction motors can also be used briefly while driving
be made to skid the drive axles, for example on routes
with large gradients to suppress.