-
Anordnung für Wechselstrom-Triebfahrzeuge zum Achsdruckausgleich im
Fahr-und Bremsbetrieb Bekanntlich tritt bei Fahrzeugen durch die am Zugbaken auftretenden
Kräfte bzw. die Bremskräfte eine Entlastung bestimmter Achsen und eine zusätzliche
Belastung anderer Achsen auf. Beim Fahrbetrieb werden beispielsweise die vorlaufenden
Achsen jedes Drehgestells entlastet und die nachlaufeliden Achsen der Drehgestelle
zusätzlich belastet. Die Größe dieser Ent- und Belastung kann bis zu 20 % des Achsdrukkes
betragen. Es ist einleuchtend, daß durch die Acbsdruckänderungen die mögliche Anfahrzugkraft
der Fahrzeuge herabgesetzt wird, wenn bei g' leichen Motoren diese das gleiche Drehmoment
entwickeln, da hierbei das Drelimonient dem Achsdruck der entlasteteil Achsen angepaßt
werden muß. Im wesentlichen gilt das gleiche vom Bremsbetrieb, wobei jedoch zu berücksichtigen
ist, daß bei der Bremsung die vorlaufenden Achsen der Drehgestelle zusätzlich belastet
und die nachlaufenden Achsen entlastet sind.
-
Es ist nun bereits bekannt, bei elektrischen Fahrzeugen eine vollkommenere
Ausnutzung der Adhäsioll dadurch zu ermö- rlichen, daß die Drehmomente der Motoren
beim Fahren bzw. Bremsen den Jeweils auftretenden Achsdrücken angepaßt werden. Zu
diesem Zwecke werden beispielsweise beim Fahren die Motoien der entlasteten Achsen
bzw. der zusätzlich be-
lasteten Achsen an verschiedene Spannungen gelegt,
so daß sich für die Motorgruppen verschiedene Kennlinien ergeben und die Motoren
der zusätzlich belasteten Achsen ein höheres Drehmoment, die Motoren der entlasteten
Achsen ein niedrigeres Drehmoment abgeben. Hierdurch wird ermöglicht, die gesamte
Zugkraft der Lokomotive zu erhöhen und die Adhäsion der einzelnen Achsen entsprechend
ihren Belastungen voll auszunutzen. In diesem Zusammenhang ist es auch bekanntgeworden,
den Druckausgleich durch einen Doppelzusatztransformator herbeizuführen, der als
Spannun,-strailsforniator ausgebildet ist. Dieser bewirkt, daß den Motoren der zusätzlich
belasteten Achsen eine erhöhte und den Motoren der entlasteten Achsen Diese Maßnahme
eine verringerte läßt sich Spannung jedoch wesentlich zugeführt einfacher wird
'
durchführen, wenn man die Motoren an verschiedene Anzapfungeil der Sekundärwicklung
des Haupttrans-,ormators legt. DerartigeAusgleichsschaltungenhaben r#
z3
.jedoch zur Folge, daß die Motorenbelastung verschieden ist. Im Fahrbetrieb
kann diese Tatsache unter Uniständen störend sein, indem sie zu einer verschiedenen
Erwärmung der Motoren führt.
-
Weiter ist eine Schleuderschutzschaltung für Wechselstrom-Triebfahrzeuge
bekanntgeworden, bei der ein Stromwandler vorgesehen ist, der den parallel arbeitenden
Motoren eine gleiche Erregung aufzwingt, während der Ankerstroin infolge einer Ouerverbindung
verschiedene Werte annehmen kann. Ferner ist es bei Gleichstromfahrzeugen bekannt,
durch Kurzschließen der Anfahrwiderstände mit unterschiedlichen Abstufungen der
Widerstandswerte den Fahrmotorgruppen bei der Anfahrt unterschiedliche Spannungen
zuzuführen, um die Ausübung unterschiedlicher Zugkräfte zu ermöglichen. Nach dem
Kurzschließell sämtlicher Widerstände nach der verhältnismäßig kurzen Anfahrperiode
erhalten sämtliche Fahrmotoren sodann die gleiche Spannung, während die Regelun.,
durch Feldänderung erfolgt.
Bei Wechselstromfahrzeugen liegen jedoch wesentlich
andere Verhältnisse vor, so daß sich diese Maßnahme dort nicht anwenden läßt.
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung für Wechselstrom
- Triebfahrzeuge zum Achsdruckausgleich im Fahr- und Bremsbetrieb durch Änderung
der den Fahrmotoren zugeführten Spannung oder der Felderregung, deren Ausgleichswirkung
aufgehoben werden kann. Sie geht hierbei ebenfalls von einer Schaltung aus, bei
der die Fahrmotoren bzw. Fahrmotorgruppen an verschiedenen Anzapfungen der Sekundärwicklung
des Haupttransformators liegen. Gemäß der Erfindung karin nun. in einer solchen
Schaltung eine Aufhebung der Ausgleichswirkung im Fahrbetrieb durch einen durch
Kurzschließen seiner Wicklungen ausschaltbaren Stromtransformator, der in Stromkreisen,
die auf Grund der Ausgleichsanordnung verschiedene Ströme zu führen suchen, gleiche
Stromstärke erzwingt, herbeigeführt werden.
-
Im folgenden soll die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden:
Fig. 1 der Zeichnung gibt im Prinzip
die erfindungsgemäße Schaltung für ein Wechselstrom-Triebfahrzeug für Hochspannung
wieder. 1 bedeutet den mit zwei magnetischen Kreisen versehenen Regeltransformator,
von dessen Hochspannungswicklung la über Reggelkontakte 2 der Zwischenwicklung
1 b eine variable Spannung zugeführt wird. 1 c bedeutet die Niederspannungswicklung,
von der das eine Wich:-lungsende bei 1 d geerdet ist. An die Anzapfungen
11 c, 21 c der Niederspannungswicklung 1 c sind die
aus den Fahrmotoren 3 a bzw. 4 a bestehenden Fahrinotorgruppeil
3 und 4 angeschlossen. Dabei sind beispielsweise die Fahrmotoren
3 a den nachlaufenden zusatzlich belasteten Achsen der beiden Drehgestelle
einer vierachsigen Lokomotive. dagegen die Fahrniotoren 4 a den beiden vorlaufenden
entlasteten Ach->en der Drehgestelle zugeordnet. Da die Fahrmotoren 3 a.
von der Anzapfung 11 c eine etwas höhere Spannung erhalten als die Fahrmotoren
4 a, die von der Anzapfung 21 c gespeist werden, ergibt sich, daß die Fahrmotoren
3 a die stärker belasteten Achsen mit einem höheren Drehmoment antreiben
als die Fahrinotoren 4 a die entlasteten Achsen. In die Zuleitungen der Fahrmotorgruppen
3 und 4 sind nun die beiden Wicklungen 5 a und 5 b eines Ausgleichstransforinators
5 eingeschaltet. Bei der Anfahrt sind die beiden Stromwicklungen
5 a und 5 b durch die Schalter 7 kurzgeschlossen. Infolgedessen
ist der Achsdruckausgleich voll wirksam. Entsprechend den Betriebserfordernissen
können willkürlich oder zwangläufig, z. B. nach der Anfahrt bzw. bei Erreichung
höherer Geschwindigkeiten, die Schalter 7 geöffnet werden, so daß die beiden
Wicklungen 5 a und 5 b
des Ausgleichstransformators
5 in die Stromzweige eingeschaltet sind. Der Ausgleichstransformator
5 hat iiiiii die Wirkung, daß die Ströme bzw. Spannungen in den beiden Stromzweigen
ausgeglichen werden, so daß eine gleichmäßige Belastung der Fahrmotoren vorhanden
ist. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß das Kurzschließen
bzw. Einschalten des elektrisch wirkenden Achslastausgleiches mit Hilfe des Ausgleichstransformators
durch einfache Schalter erfolgen kann, die praktisch keine nennenswerte Leistung
zu unterbrechen bzw. kurzzuschließen haben.
-
Fig. 2 gibt eine entsprechende Schaltung für ein Fahrzeug mit einer
Niederspannungssteuerung wieder. Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung werden
die Fahrmotoren 3 a und 4 a der Fahrmotorgruppen 3 und 4 über zwei
Stromteiler 10 gespeist, die über die Stufenschaltergruppen 12 und
13 an der Niederspannungswicklung 14 des Regeltransformators 15
entlanggeschaltet
werden. In üblicher Weise kann dabei der Regeltransformator in Sparschaltung ausgeführt
sein. Um nun den verschiedenen Fahrmotorgruppen 3 und 4 entsprechend ihrer
Achsbelastung verschiedene Spannungen zuführen zu können, sind die Schaltergruppen
12 und 13 an um einen gewissen Spannungsbetrag versetzte Kontakte der Transformatorwicklung
14 angeschlossen. 5 a und 5 b bedeuten wieder die beiden Stromwicklungen
des Ausgleichstransformators 5, 7 die Schalter zum Überbrücken bzw. Einschalten
der Ausgleichswicklungen. Das letztere ist dann erforderlich, wenn die Motoren mit
gleicher Spannung und gleichem Strom arbeiten sollen.
-
Fig. 3 gibt die Brernsselialtung mit aus dem Fahrleitungsnetz
mit Wechselstrom fremderregten Motoren für ein Fahrzeug mit einer Fahrschaltung
gemäß Fi-. 2 wieder. Bei dieser Schaltung sind die Anker der Fahrmotoren
3 a, 3 b bzw. 4 a, 4 b auf gesonderte Bremswiderstände
8 a, 8 b geschaltet. Die Feldwicklungen 3 c und
4 c der Fahrmotoren werden aus dem Fahrleitungsnetz fremderregt, indem sie
über die Schaltdrosselspulen 10 sowie die Schaltergruppen 12 und
13 an der Niederspannungswicklung 14 des Transformators entlanggeschaltet
werden. Dabei erhalten die Fahrmotorfelder entsprechend der Versetzung der Kontakte
um einen gewissen Spannungsbetrag verschiedene Spannungen. In die beiden Zuleitungen
der Ankerstromzweige zu den Widerständen 8 a,
8 b sind die Wicklungen
5 a und 5 b des Ausgleichstransformators eingeschaltet, die
wiederum durch Schalter 7 kurzschließbar sind. Ist der Ausgleichstransformator
kurzgeschlossen, so treten infolge Unleichheit der fremderregten Fahrmotorfelder
verschieden große Ankerströme und damit Drehmornente auf, so daß eine Anpassung
der Drehmomente an die verschiedenen Achsdrücke erreicht werden kann. Ist jedoch,
beispielsweise bei einer längeren Gefällestrecke, auch bei der Bremsung eine gleiche
Belastung der Motoren erwünscht, so werden die Schalter 7 ge-
öffnet und die
Wicklungen des Ausgleichstransformators eingeschaltet und hierdurch. trotz verschiedener
Erregung, gleiche Ankerströnie und eine gleiche Ankerbelastung der Motoren herbeigeführt.
Grundsätzlich kann der ErfindungsgedanlZe natürlich auch Anwendung finden, wenn
die Motoren in einer Nutzbremsschaltung verwendet werden. Selbstverständlich kann
der Erfindungsgedanke auch in Verbindung mit einer Fahrschaltung Verwendung finden,
bei der die Verschiedenheiten der Drehmomente der Motorgruppen nicht durch Änderung
der den Fahrmotoren zugeführten Spannungen, sondern durch Feldbeeinflussung erfolgt.
-
Das Kurzschließen bzw. Einschalten der Wicklun-C-sen 11 des Ausgleichstransformators
kann entweder willkürlich oder zwangläufig erfolgen. Beispielsweise ist es möglich,
daß von einer gewissen Schaltstufe an zwangläufig der Transformator eingeschaltet
und die Verschiedenheit der Motorendrehmomente beseitigt wird.