DE1082619B

DE1082619B - Circuit for the drive motors of electric vehicles to reduce the skidding of the drive wheels

Info

Publication number: DE1082619B
Application number: DEN15452A
Authority: DE
Inventors: Fernand Nouvion
Original assignee: FERNAND NOUVION
Current assignee: FERNAND NOUVION
Priority date: 1957-08-19
Filing date: 1958-08-08
Publication date: 1960-06-02

Description

Schaltung für die Triebmotoren elektrischer Fahrzeuge zur Verringerung des Schleuderns der Triebräder Die Erfindung betrifft eine Schaltung für die Triebmotoren elektrischer Fahrzeuge zur Verringerung des Schleuderns der Triebräder durch eine Hauptstrom-Querverbindung zwischen Äquipotentialpunkten an den Stromkreisen der parallel geschalteten Triebmotoren. Es kann sich dabei uni Gleichstrom- oder Einphasenwechselstrommotoren beliebiger Bauart handeln. Die Motoren können unmittelbar durch die Fahrleitung oder durch auf den Fahrzeugen angeordnete Stromerzeuger, Umformer oder Gleichrichter gespeist werden.Circuit for the traction motors of electric vehicles to reduce the skidding of the drive wheels The invention relates to a circuit for the drive motors electric vehicles to reduce the skidding of the drive wheels by a Main current cross connection between equipotential points on the circuits of the traction motors connected in parallel. It can be DC or single-phase AC motors act of any type. The motors can go directly through the catenary or by means of power generators, converters or rectifiers arranged on the vehicles be fed.

Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Stromverteilung auf die Triebmotoren mit dem Ziel der Verringerung des Rutschens einzelner Triebradpaare Hilfsverbindungen sowie verschiedene Schaltungen zwischen den Feldwicklungen der parallel arbeitenden Motoren vorzusehen, wobei diese Verbindungen oder Schaltungen eine bestimmte Impedanz haben. Diese bekannten Anordnungen eignen sich jedoch nicht für alle Motorenarten und insbesondere nicht für Gleichstrommotoren. Außerdem fehlt es hier an der notwendigen Anpassung an verschiedene Betriebsbedingungen. Bekannt sind ferner Querverbindungen, welche Äquipotentialpunkte, beispielsweise Punkte zwischen den Ankern und den Feldwicklungen der parallel geschalteten Motorstromkreise unmittelbar miteinander verbinden. Es zeigte sich jedoch, daß eine derartige unmittelbare Verbindung übermäßige Ausgleichsströme und Verluste ergibt, ohne daß nun der gewünschte Ausgleich der Geschwindigkeiten eintreten muß.It has already been proposed to distribute power to the traction motors with the aim of reducing the slip of individual drive wheel pairs auxiliary connections as well as various circuits between the field windings of the working in parallel Motors provide these connections or circuits with a certain impedance to have. However, these known arrangements are not suitable for all types of engines and especially not for DC motors. In addition, there is a lack of the necessary here Adaptation to different operating conditions. Also known are cross connections, which equipotential points, for example points between the armatures and the field windings of the motor circuits connected in parallel with one another directly. It However, it was found that such a direct connection caused excessive equalizing currents and losses result without the desired compensation of the speeds must occur.

Die Rechnung und die Erfahrung zeigen, daß die Wirksamkeit der Querverbindungen, die wesentlich von den Steigungen der das Motordrehmoment als Funktion der Geschwindigkeit darstellenden Kurven abhängt, durch eine geeignete Änderung der Impedanz dieser Querverbindung wesentlich verbessert werden kann, wobei auch den geschilderten Mängeln abgeholfen wird. Die Erfindung kann sowohl auf Wechselstrom- als auch auf Gleichstrommotoren und solche, die mit gleichgerichtetem Strom betrieben werden, angewendet werden.Calculations and experience show that the effectiveness of the cross-connections, which depends significantly on the slopes of the engine torque as a function of speed Depends on the curves represented by a suitable change in the impedance of these Cross connection can be significantly improved, including the deficiencies outlined is remedied. The invention can be applied to both AC and DC motors and those that are operated with rectified current can be used.

Erfindungsgemäß bildet die Querverbindung gemeinsame Stromkreise zur Dämpfung des Schleuderns mit einer regelbaren Impedanz, welche entsprechend der Geschwindigkeit der Motoren so verändert wird, daß die durch die Differenz der Ankerspannungen erzeugten Umlaufströme, welche die Anker der Motoren zum Ausgleich ihrer Geschwindigkeiten durchfließen, in jedem Augenblick geeignete Werte haben, während ihre Feldströme praktisch gleichbleiben.According to the invention, the cross-connection forms common circuits Damping of the spin with an adjustable impedance, which corresponds to the The speed of the motors is changed so that the difference in armature voltages generated circulating currents, which the armature of the motors to compensate their speeds flow through, have suitable values at every moment, while their field currents practically remain the same.

Die Regelbarkeit der Impedanz der Stromkreise ermöglicht deren leichte Anpassung an verschiedene Betriebsverhältnisse, wie z. B. an das Anfahren und an den Betrieb mit wechselnden Geschwindigkeiten. So ist es durch eine sehr einfache Regelung der Impedanz möglich, beispielsweise die Querverbindung nur während des Anfahrens der Motoren zu verwenden und sie vollständig zu beseitigen, wenn das Fahrzeug sich in normaler Fahrt bewegt, so daß unnötige Verluste und Erhitzungen vermieden werden.The controllability of the impedance of the circuits enables their easy Adaptation to different operating conditions, such as B. on starting and on operation at changing speeds. So it is by a very simple one Regulation of the impedance possible, for example the cross-connection only during the Starting to use the engines and completely eliminating them when the vehicle moves at normal speed so that unnecessary losses and overheating are avoided will.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung an Hand von zwei möglichen Ausführungsformen beispielshalber erläutert.The invention is shown below with reference to the drawing Hand of two possible embodiments explained by way of example.

Fig. 1 ist ein Schaltbild für den Sonderfall eines zweimotorigen Fahrzeugs; Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform.Fig. 1 is a circuit diagram for the special case of a two-engine vehicle; Fig. 2 shows a simplified embodiment.

In Fig. 1 sieht man die Anker 1 und 2 und die Feldwicklungen 3 und 4 von zwei Bahnmotoren, welche über eine Anlaß- oder Regelvorrichtung, z. B. einen Regelwiderstand 5, einen Stufentransformator oder einen beliebigen anderen Geschwindigkeitsregler, parallel an eine Speiseleitung 12 angeschaltet sind. Die zwischen den Ankern und den Feldwicklungen liegenden Äquipotentialpunkte A und B sind in bekannter Weise durch eine Querverbindung 10 verbunden.In Fig. 1 you can see the armature 1 and 2 and the field windings 3 and 4 of two rail motors, which via a starting or control device, for. B. a variable resistor 5, a step transformer or any other speed controller, are connected in parallel to a feed line 12. The equipotential points A and B lying between the armatures and the field windings are connected in a known manner by a cross connection 10 .

Erfindungsgemäß schließt diese Verbindung einen gemeinsamen Dämpfungskreis, welcher mehrere besondere Kennzeichen aufweist. Die Verbindung 10 enthält einen Schalter IOA. Ferner weist der durch die beiden Anker 1 und 2 gebildete Dämpfungskreis zusätzliche regelbare 1-riipedanzeu auf, -z- B. Widerstände 6 und 7, deren Werte von der Impedanz 5 abhängen. In Reihe mit den Feldwicklungen 3 und 4 sind gegebenenfalls weitere zegelbarezusätzliche Impedanzen 8 und 9 geschaltet, z. B. Widerstände, -deren Werte ebenfalls von der Impedanz 5 abhängen. - -Bäirn Anfahren z. B. wird die Impedanz 5 allmählich ausgeschaltet, und nach Maßgabe der Zunahme der Geschwindigkeit der Motoren werden die Impedanzen 6 und 7 allmählich vergrößert, während die Impedanzen 8 und 9 verkleinert werden.According to the invention, this connection closes a common damping circuit which has several special characteristics. The connection 10 contains a switch IOA. Furthermore, the damping circuit formed by the two armatures 1 and 2 has additional controllable 1-riipedanzeu, for example resistors 6 and 7, the values of which depend on the impedance 5. In series with the field windings 3 and 4, further controllable additional impedances 8 and 9 are optionally connected, e.g. B. Resistances whose values also depend on the impedance 5. - -Bäirn approach z. B. the impedance 5 is gradually turned off, and as the speed of the motors increases, the impedances 6 and 7 are gradually increased while the impedances 8 and 9 are decreased.

Da die Anker 1 und 2 durch die Verbindung 10 parallel geschaltet sind, erzeugt jede Tendenz eines Motors, schneller zu laufen als der andere, einen Ausgleichsstrom, welcher über die beiden Anker fließt. Dieser Strom sucht den schnelleren Anker zu verlangsamen und den anderen zu beschleunigen. Erfindungsgemäß wird die Stärke dieses Stroms durch die Impedanzen 6 und 7 auf einen geeigneten Wert eingestellt. Da die beiden Feldwicklunggen 3 und 4 mit der gleichen Spannung gespeist werden, bleiben die Erregerströme praktisch gleich. Diese Gleichheit wird gegebenenfalls durch die Impedanzen 8 und 9 verbessert. Wenn das Anfahren beendet ist, werden die Impedanzen 6, 7, 8 und 9 ausgeschaltet, und der Schalter 10A kann gegebenenfalls geöffnet werden.Since the armatures 1 and 2 are connected in parallel through the connection 10 , each tendency of one motor to run faster than the other creates an equalizing current which flows through the two armatures. This current seeks to slow down the faster anchor and to accelerate the other. According to the invention, the strength of this current is set to a suitable value through the impedances 6 and 7. Since the two field windings 3 and 4 are fed with the same voltage, the excitation currents remain practically the same. This equality is possibly improved by the impedances 8 and 9 . When the start-up is finished, the impedances 6, 7, 8 and 9 are switched off and the switch 10A can be opened if necessary.

Während der ganzen Dauer des Anfahrens wird daher der Stromkreis zur Dämpfung des Rutschens so eingestellt, daß eine elektrische Verbindung mit günstigen Bedingungen zwischen den beiden Motoren entsteht. Diese Verbindung erzwingt einen Synchronismus der Motoren durch einen Ausgleichsstrom, dessen Wert in jedem Augenblick den Änderungen der Geschwindigkeit angepaßt wird. Während der Fahrt mit großer Geschwindigkeit, wo alle Impedanzen ausgeschaltet und die Steigungen, der Drehmoment-Geschwindigkeitskennlinien wenig ausgeprägt sind, kann die Gleichheit der Geschwindigkeiten ohne übermäßige Ausgleichsströme durch die unmittelbare Verbindung 10 hergestellt werden.For the entire duration of the start-up, the circuit for damping the slip is therefore set in such a way that an electrical connection with favorable conditions is created between the two motors. This connection forces the motors to be synchronized by means of a compensating current, the value of which is adapted to the changes in speed at every moment. During travel at high speed, where all impedances are switched off and the gradients of the torque-speed characteristic curves are not very pronounced, the equality of the speeds can be established through the direct connection 10 without excessive equalizing currents.

Bei der in Fig. 2 dargestellten vereinfachten Ausführungsform, ist die unmittelbare Querverbindung 10 durch eine Verbindung 11 mit einer regelbaren Impedanz oder einem regelbaren Widerstand ersetzt. Die Impedanzen 6 bis 9 sind fortgefallen. Die Impedanz 11 wird gleichzeitig mit der Speisespannung vergrößert. Sie wächst z. B. proportional zu dieser Spannung und kann am Ende des Anfahrens unendlich werden.In the simplified embodiment shown in FIG. 2, the direct cross connection 10 is replaced by a connection 11 with a controllable impedance or a controllable resistor. The impedances 6 to 9 have been removed. The impedance 11 is increased at the same time as the supply voltage. It grows z. B. proportional to this voltage and can be infinite at the end of the start-up.

Es können noch andere Abänderungen betroffen werden, z. B. die Herstellung von Nebenschlüssen zu den Motoren zum Ausgleich ihrer Erregerströme.Other amendments may also be affected, e.g. B. the production of shunts to the motors to compensate for their excitation currents.

Claims

PATENT CLAIMS-. 1. Circuit for the traction motors elelztrischcr vehicles to reduce the skidding of the drive wheels through a main current cross connection between equipotential points on the circuits of the parallel connected traction motors, characterized in that the cross connection (10) forms common circuits for damping the spinning with a controllable impedance which is changed in accordance with the speed of the motors so that the circulating currents generated by the difference in armature voltages, which flow through the armature of the motors to compensate for their speeds, have suitable values at any moment, while their field currents remain practically the same.

2. Electrical equipment for railway operation according to claim 1, characterized in that the armature currents of each motor flow through additional controllable impedances (6, 7) and that the excitation currents flow through other additional, also controllable impedances (8, 9) , the first impedances being closed At the beginning of the start-up, the impedances are increased and finally switched off, while the second impedances are gradually switched off during the start-up. 3. Electrical equipment for rail operations according to claim 1 and 2, characterized in that the cross connection (10) contains a switch (10A) which can be opened at high speeds. - Considered publications: German Patent Specifications No. 724 108, 947 978, 875 209; U.S. Patent No. 2,313,503.