DE1069173B

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Info

Publication number: DE1069173B
Application number: DENDAT1069173D
Authority: DE
Publication date: 1959-11-19

Description

Dieselelektrischer Antrieb einer Lokomotive Im Lokomotivbetrieb tritt sehr häufig das Problem auf, daß während der Fahrt über eine längere Strecke nur eine mittelgroße Leistung gebraucht wird, während einzelne .Streckenabschnitte mit starken Steigungen eine erheblich größere Leistung erfordern. Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten sind im wesentlichen folgende Wege bekannt: 1. Ermäßigung derGeschwindigkeit auf derSteigung, um mit angenähert gleichbleibender Leistung zu fahren. Dies bringt Einbuße an Fahrzeit mit sich.
2. Auslegung der Lokomotive für eine solche Leistung, die ermöglicht, die Steigung mit voller oder nur wenig verringerter Geschwindigkeit zu befahren. Hierbei wird die eingebaute Leistung nur vorübergehend voll ausgenutzt, während die Lokomotive den größten Teil der Gesamtstrecke nur mit Teillast zurücklegt, wodurch der Betrieb unwirtschaftlich wird.
3. Anwendung einer Vorspann- oder Schublokomotive mit erhöhten Bereitstellungs- und Personalkosten sowie Zeitverlust.
4. Anwendung einer zusätzlichen Antriebsmaschine, die auf derselben Lokomotive nur zur Deckung der Leistungsspitzen eingesetzt wird und während der übrigen Zeit abgeschaltet ist.
Diese Bauart ist unter dem Namen »Booster« bekannt. Der Nachteil dieser Einrichtung liegt darin, daß die von der Zusatzmaschine angetriebenen Achsen während des Nichtgebrauchs als Laufachsen mitgeschleppt werden müssen und damit Zugkraft verzehren, statt sie zu erzeugen.
Es ist bereits bekannt, bei einer elektrischen Lokomotive eine Dampfmaschine als Zusatzantrieb in Fällen erhöhten Leistungsbedarfs zuzuschalten. Diese Lokomotive ist jedoch an eine Oberleitung gebunden und erfordert, wenn man der elektrischen Antriebsart den Dampfantrieb zuschalten will, bei synchronem Lauf der zu kuppelnden Wellen eine erheblich aufwendige und störanfällige Steuerung. Auch ist es nicht mehr neu, beim sogenannten, aus einem Elektromotor und einer Brennkraftmaschine bestehenden Zweikraftantrieb von Lokomotiven während des Zuschaltens der Sekundäranlage die von dieser beaufschlagtenAntriebe vom Kraftfluß abzuschalten, wobei auch die Möglichkeit besteht, beide Arten der Antriebsmotoren über das gemeinsame Getriebe auf die Achswellen wirken zu lassen. Abgesehen davon, daß bei dieser bekannten Anlage ebenfalls eine Oberleitung vorhanden sein muß, ist eine wirtschaftliche Ausnutzung beim Zusammenwirken beider Motoren auf die Achswellen ausgeschlossen. Außerdem ist ,der Elektromotor nicht regel- und umsteuerbar.
Nach der Erfindung sollen die den bekannten Antrieben anhaftenden Nachteile vermieden werden. Es wird dabei von einem dieselalektrischen Antrieb einer Lokomotive ausgegangen, bei dem ein gasturboelektrisches Zusatzaggregat zur Erhöhung der dieselelektrischen Antriebsleitung zugeschaltet werden kann. Die Lösung ,der gestellten. Aufgabe geschieht bei einem solchen Antrieb erfindungsgemäß dadurch, daß beim Zuschalten des Zusatzaggregates nur die von diesem zu betreibenden Fahrmotoren von der dieselelektrischen Anlage abgeschaltet werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Dieselmotor, der sich während der ganzen Fahrt in Betrieb befindet, für die meistgebrauchte Grundleistung ausgelegt und besitzt allein eine an sich bekannte Regeleinrichtung, während das Zusatzaggregat, das nur für die Deckung der Spitzenleistung vorübergehend herangezogen wird und dabei mit voller Leistung läuft, nicht regelbar ist.
Das Zusatzaggregat in Gestalt des Gasturbinensatzes kann, @da es immer mit seiner vollen Drehzahl und mit seiner vollen Leistung eingesetzt wird, dadurch baulich und regelungstechnisch sehr einfach gehalten werden, während die Leistungsregelung, wie gesagt, ausschließlich durch den Dieselmotor erfolgt.
Ferner ermöglicht die elektrische Kraftübertragung, daß immer sämtliche Achsen der Lokomotive angetrieben werden. Bei Fahrt mit der Dieselanlage allein werden z. B. sämtliche Fahrmotoren auf die Dieselanlage geschaltet, so daß beim Anfahren das gesamte Reibungsgewicht zur Verfügung steht, während wegen der noch geringen Geschwindigkeit nur eine niedrige Leistung benötigt wird. Wird eine erhöhte Leistung verlangt, was zum Erzielen einer großen Beschleunigung nach Überschreiten der Reibungsgrenze oder während der Fahrt auf Steigungen auftreten kann, so wird die Turbinenanlage in Betrieb genommen. Hierbei wird ein Teil der Fahrmotoren von dem Dieselsatz elektrisch abgetrennt und auf den Gasturbogenerator geschaltet. Beide Maschinensätze sind aber elektrisch vollständig voneinander getrennt und unabhängig.
Darüber hinaus gestattet die elektrische Übertragung, das Zusatzaggregat bzw. die Gasturbine mittels einer entsprechenden Einrichtung in einfachster Weise mit Hilfe des vom Generator des Dieselmotors erzeugten Stromes über den Turbinengenerator anzufahren und innerhalb kürzester Zeit, d. h. etwa binnen weniger als einer Minute, in Betrieb zu setzen.
In den Abbildungen ist eine Lokomotive nach der Erfindung schematisch dargestellt.
Abb. 1 zeigt eine Co-Co-Lokomotive, bei der die sechs Fahrmotoren auf das Dieselaggregat geschaltet sind; in der Darstellung nach Abb.2 sind die beiden je einen mittleren Drehgestellradsatz antreibenden Fahrmotoren auf den Gasturbosatz, die vier anderen Fahrmotoren auf das Dieselaggregat geschaltet.
In beiden Fällen ist die Schraffur der Dieselmaschinengeneratoranlage mit den zugehörigen Fahrmotoren weit, in Abb.2 jene der Gasturbinengeneratoranlage mit den zugeschalteten Fahrmotoren eng gezeichnet.
Unter der Voraussetzung einer Dieselmotorleistung von 2000 PS und einer Turbinenleistung von 1000 PS ergibt sich eine Gesamtantriebsleistung von 3000 PS. Solange die Leistung der Lokomotive unterhalb 2000 PS liegt, arbeitet die Dieselanlage allein auf alle sechs Achsen (Abb. 1), wobei die Regelung in an sich bekannter Weise erfolgt. Liegt die geforderte Leistung zwischen 2000 und 3000 PS, so wird die Turbinenanlage mit ihrer vollen Leistung z. B. auf die beiden mittleren Achsen jedes Drehgestells geschaltet, während .die Dieselanlage nur noch die vier äußeren Drehgestellachsen mit .der noch benötigten Differenzleistung speist (Abb. 2), bei 2800 PS Gesamtleistung also mit 1800 PS.
Es wird nur für die Gesamtkombination sämtlicher Merkmale nach Anspruch 1 Schutz begehrt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Dieselelektrischer Antrieb einer Lokomotive, bei der ein gasturboelektrisches Zusatzaggregat zur Erhöhung der dieselelektrischen Antriebsleistung zugeschaltet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zuschalten des Zusatzaggregats nur die von diesem zu betreibenden Fahrmotoren von der dieselelektrischen Anlage abgeschaltet werden.
2. Dieselelektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dieselmotor, der sich während der, ganzen Fahrt in Betrieb befindet, für die meistgebrauchte Grundleistung ausgelegt wird und allein in bekannter Weise regelbar ist, während das Zusatzaggregat, das nur für die Deckung der Spitzenleistung vorübergehend eingeschaltet wird und dabei mit voller Leistung läuft, keine Regelmöglichkeit besitzt.
3. Dieselelektrischer Antrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorhanden ist, um das Zusatzaggregat mit Hilfe des Turbinengenerators elektrisch anzufahren. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 319 192, 930 813..