DE1085186B

DE1085186B - Anordnung zur Regelung der Bremskraft bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen

Info

Publication number: DE1085186B
Application number: DEL30959A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Junior; Dipl-Ing Klaus Zimmermann; Dr-Ing Erich Zimmermann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1958-08-01
Filing date: 1958-08-01
Publication date: 1960-07-14

Description

Anordnung zur Regelung der Bremskraft bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen Die nachstehend beschriebene Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Regelung der Bremskraft bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, deren Motoren bei der Bremsung generatorisch auf einen Bremswiderstand arbeiten.
Ein durch Gleichstrom- oder Wechselstrom-Kominutatormotoren angetriebenes Fahrzug bietet bekanntlich die Möglichkeit, die Fahrmotoren zum Bremsen zu benutzen, indem man die Motoren generatorisch auf einen Widerstand arbeiten läßt (Widerstandsbremsung) oder in das Netz einspeisen läßt (Nutzbremsung). Hierbei werden die Felder entweder fremderregt (fremderregte Widerstandsbremsung) oder reihenschlußerregt (selbsterregte Gleichstrom-Widerstandsbremsung). ` Bei konstantem Erregerstrom steigt die Bremskraft proportional dem Ankerstrom bzw. der Geschwindigkeit. Bei der Verzögerungsbremsung wird aber ein annähernd konstanter Verlauf der Bremskraft über der Geschwindigkeit verlangt. Damit ergibt sich die Forderung, den Erregerstrom mit zunehmender Geschwindigkeit entsprechend zu verringern. Unter anderem wurde das bisher dadurch erreicht, daß man den Erregerstrom und Bremsstrom über einen gemeinsamen Widerstand (Kompoundwiderstand) führte. Der durch den Bremsstrom erzeugte Spannungsabfall am Kompoundwiderstand verursachte den gewünschten Abfall des Erregerstromes mit steigender Geschwindigkeit. Da diese Schaltung konstante Erregerspannung voraussetzt, ist eine Konstantspannungseinrichtung erforderlich. Eine solche Regelung bedeutet doppelten Regelaufwand, da ein Teil der konstant geregelten Erregerspannung durch das Regelorgan Kompoundwiderstand wieder vernichtet wird. Es erschien aus diesem Grunde wünschenswert, eine Regelung zu finden, die die Feldspannung so regelt, daß das Produkt aus Feldstrom und Bremsstrom eine konstante oder annähernd konstante Bremskraft ergibt. Die damit geforderte Abhängigkeit zwischen Bremsstrom 1B und Feldstrom I0 wird durch eine Hyperbel dargestellt. Sie ist in Fig. 1 wiedergegeben. Auf der Abszisse ist der Feldstrom h und auf der Ordinate der Bremsstrom 'B aufgetragen. Die Hyperbel 1 entspricht dann der Bedingung IO - IB =tonst. Innerhalb bestimmter interessierender Bereiche läßt sich die Hyperbel in ausreichender Weise durch eine Gerade annähern. Diese Gerade ist in Fig. 1 mit 2 bezeichnet. Sie entspricht der Gleichung IB = m 'Io+c. m und c haben dabei konstante Werte.
Eine erste Näherungslösung dieser Aufgabe wird bei einer bekannten selbsterregten Gleichstrom-Nutz-oder Widerstands-Bremsschaltung dadurch erreicht, daß die Felderregung der Fahrmotoren durch einen stromabhängigen Regler um so mehr geschwächt wird, je höher der Bremsstrom ansteigt. Diese Näherung ist für viele Fälle jedoch zu ungenau, da sie keine feste Beziehung zwischen Feldstrom und Bremsstrom der geforderten Art herstellt. Die Erfindung zeigt nun einen Weg, der es ermöglicht, die oben gestellten Bedingungen wesentlich besser zu erfüllen. Dies wird bei einer Anordnung zur Regelung der Bremskraft bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, deren Motoren bei der Bremsung generatorisch auf einen Bremswiderstand arbeiten und einen von dem Bremsstrom abhängigen Regelkreis für den Feldstrom besitzen, nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der als Führungsgröße dem Bremsstromkreis entnommene Strom derart bemessen ist, daß die Summe aus Feldstrom und Bremsstrom konstant bleibt. Dadurch wird erreicht, daß der Sollwert für den Feldstrom sich dem Bremsstrom jeweils so anpaßt, daß die Konstanz der Summe beider Ströme gewährleistet ist.
Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Anordnung ist in der Fig. 2 dargestellt. Die Feldwicklung 4 des Motors 3 wird von einem Feldstrom durchflossen, der über den Regler 5 auf seinen Sollwert geregelt wird. In dem Feldstromkreis liegt gleichzeitig noch ein Widerstand 6. Der an diesem Widerstand auftretende Spannungsabfall dient als Maß für den Istwert des Feldstromes. Zur Bremsung werden mit dem Läufer des Motors 3 der Bremswiderstand 7 und der #-orwiderstand 8 verbunden. Unter dem Einfluß der EMK des Motors fließt über diesen Kreis ein Bremsstrom IB. Der Spannungsabfall, den dieser Bremsstrom an dem Widerstand 8 hervorruft, wird nun als Führungsgröße dem Regler 5 zugeführt und bestimmt einen solchen Sollwert für den Feldstrom, daß die Summe aus Feldstrom und Bremsstrom konstant bleibt.
Diese Regelung kann beispielsweise mit magnetischen Verstärkern durchgeführt werden. Durch die dadurch erzielte Abhängigkeit des Bremsstromes von dem Feldstrom wird erreicht, daß innerhalb eines bestimmten Bereiches die Bremskraft annähernd konstant ist und die Bremsung somit mit konstanter Verzögerung erfolgen kann. Gegenüber den bisher zur Lösung dieser Aufgabe verwendeten Schaltungen ergibt sich eine erhebliche Gewichtsersparnis durch Fortfall des Kompoundwiderstandes und eine Verminderung der mittleren Ausgangsleistung der Regelanordnung.

Claims

PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Regelung der Bremskraft bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, deren Motoren bei der Bremsung generatorisch auf einen Bremswiderstand arbeiten und einen von dem Bremsstrom abhängigen Regelkreis für den Feldstrom besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß der als Führungsgröße dem Bremsstromkreis entnommene Strom derart bemessen ist, daß die Summe aus Feldstrom und Bremsstrom konstant bleibt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften 1\Tr. 709 898, 752 244, 956 131, 965 650.