DE1114574B

DE1114574B - Widerstandsbremsschaltung fuer selbsterregte Reihenschlussmotoren

Info

Publication number: DE1114574B
Application number: DES59983A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinz Winkler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1958-09-25
Filing date: 1958-09-25
Publication date: 1961-10-05

Description

Widerstandsbremsschaltung für selbsterregte Reihenschlußmotoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Widerstandsbremsschaltung für selbsterregte Reihenschlußmotoren und ist insbesondere für den Einsatz auf Fahrzeugen geeignet.
Nach der Erfindung erhält man für eine Widerstandsbremsschaltung für selbsterregte Reihenschlußmotoren eine sehr vorteilhafte Lösung, wenn in Reihe mit den Ankern der Motoren und dem Bremswiderstand eine an sich bekannte Brückenschaltung angeordnet ist, in deren Brückendiagonale die Feldwicklungen der Reihenschlußmotoren liegen, wobei zwei gegenüberliegende Brückenzweige normale, vorzugsweise ohmsche Widerstände, die beiden anderen Brückenzweige aber stark von der elektrischen Größe, insbesondere von der angelegten Spannung, abhängige Widerstände enthalten. Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Erfindung stellt die Verwendung von in Durchlaßrichtung beaufschlagten Sperrzellen als spannungsabhängige Widerstände dar. In ebenfalls vorteilhafter Weise können als Sperrzellen Trockengleichrichter mit einem hohen Schwellenwert verwendet sein. Außerdem wird vorgeschlagen, daß der Widerstandswert der in den Brückenzweigen enthaltenen normalen Widerstände nur einen geringen Bruchteil des Widerstandswertes des Stromverbrauchers in der Brückendiagonale beträgt.
Für die Ausführung einer Brückenschaltung, wie sie in der Erfindung für das spannungsabhängige Speisen der Feldwicklung des hier verwendeten selbsterregten Reihenschlußgenerators verwendet ist, sind bereits verschiedene Ausführungen vorgeschlagen worden. Um jedoch die Symmetrie innerhalb der Brücke zu erhalten, ist allen bekannten Lösungen gemeinsam, daß gleich viele lineare wie nicht lineare Elemente innerhalb der Brücke eingesetzt sind. Als nicht lineare Elemente bieten sich insbesondere Glühlampen oder sogenannte Heißleiter an.
Nachstehend sei ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung in Fig. 1 dargestellt.
Mit 1 ist hierbei der Anker eines zum Bremsen benutzten Reihenschlußmotors bezeichnet. 2 stellt die Wendepolwicklung dar, 3 die zugehörige Reihenschluß-Erregerwicklung, 4 einen Bremswiderstand. Hierbei soll die eigenartige Charakteristik nach der Erfindung dem durch die Erregerwicklung 3 fließenden Strom aufgedrückt werden. Zu diesem Zweck ist diese Wicklung in die Diagonale einer Brücke 5 gelegt, die in zwei gegenüberliegenden Brückenzweigen ohmsche Widerstände 6 und 7 enthält, während in den anderen beiden Brückenzweigen Sperrzellen in Form von Trockengleichrichtern 8 und 9 angeordnet sind. Wenn eine derartige Bremsschaltung in Betrieb genommen wird, so wird infolge der Remanenz in der Ankerwicklung des Motors eine drehzahlabhängige Spannung erzeugt. Solange diese Spannung unterhalb eines bestimmten Grenzwertes bleibt, fließt der von dem als Generator wirkenden Motor erzeugte Strom vom Anker 1 über den Widerstand 7 durch die Erregerwicklung 3, den Widerstand 6, den Bremswiderstand 4 und die Wendepolwicklung 2 zum Anker zurück.
Der Strom in der Erregerwicklung 3 ist hierbei gleich dem Strom in dem Bremswiderstand 4 und steigt nach einem bestimmten Gesetz mit zunehmender Spannung an. Sobald jedoch die Spannung so weit angestiegen ist, daß der Spannungsabfall an den beiden Teilen 7 und 3 bzw. 3 und 6 die Schwellenwertspannung der Trockengleichrichter 8 bzw. 9 überschreitet, beginnt ein Teil des Stromes über diese beiden Trockengleichrichter zu fließen, so daß nur noch ein gewisser Anteil über die Erregerwicklung 3 fließt. Durch geeignete Abstimmung der Widerstandswerte läßt sich erreichen, daß von diesem Moment an der durch die Erregerwicklung 3 fließende Strom mit zunehmender Spannung bzw. zunehmendem Ankerstrom abfällt und dann mit abnehmender Drehzahl und abnehmendem Ankerstrom wieder ansteigt. Es läßt sich also auf diese Weise eine Charakteristik erreichen, die für eine selbsttätig geregelte Wiederstandsbremsung sehr gut geeignet ist.
Der Verlauf des Stromes bzw. der durch die einzelnen Teile fließenden Teilströme ist unter der Annahme einer linearen Spannungsstrom-Charakteristik in Fig. 2 dargestellt. Es ist hieraus zu erkennen, daß der Gesamtstrom J vom Nullpunkt mit zunehmender Spannung geradlinig ansteigt. Dieser Strom ist mit dem Strom i in der Erregerwicklung 3 identisch bis zu dem Punkt p, in dem die Schwellenwertspannung der Gleichrichterzellen erreicht ist. In diesem Augenblick verläuft der Wert des Stromes in der Wicklung 3 nach der Linie i.
Die Neigung dieser Linie und damit des absinkenden Verlaufes ist hierbei im wesentlichen von dem Verhältnis zwischen dem Wert des Widerstandes 7 bzw. 6 zu dem Wert des ohmschen Widerstandes der Erregerwicklung 3 abhängig. Wenn die Werte dieser Widerstände 6 und 7 im Vergleich zum Wert von 3 entsprechend klein sind, erhält die Linie i' einen waagerechten Verlauf.
Die Verwendung der hier verwendeten Brückenschaltung ist jedoch nicht nur auf den Einsatz in einer Bremsschaltung mit selbsterregten Motoren beschränkt. Bei der Speisung eines Verbrauchers mit einem gleichgerichteten Wechselstrom, d. h. bei Speisung des hier verwendeten Motors aus einer Gleichrichteranordnung, läßt sich eine derartige etwa horizontale Charakteristik auch dazu verwenden, die einzelnen Kuppen der Halbwellen abzuschneiden. Dadurch wird ein Glättungseffekt erreicht, der durch die an sich bekannten Glättungsdrosselspulen, deren Wirksamkeit sich dann hauptsächlich auf die Lücken zwischen den einzelnen Kuppen beschränkt, noch wesentlich vervollkommnet werden kann. Man kann also auf diese Weise bei verringertem Widerstand eine sehr gute Glättung erreichen.
Als spannungsabhängige Widerstände können insbesondere auch Trockengleichrichter auf Germaniumsowie AIIIBv-Basis und Siliziumgleichrichter und solche mit Siliziumkarbid, das eine besonders hohe Schwellenwertspannung aufweist, verwendet werden. Unter Umständen kann es auch zweckmäßig sein, gesteuerte Quecksilberdampfgleichrichter zu verwenden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Widerstandsbremsschaltung für selbsterregte Reihenschlußmotoren, insbesondere für Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit den Ankem der Motoren und dem Bremswiderstand eine an sich bekannte Brückenschaltung angeordnet ist, in deren Brückendiagonale die Feldwicklungen der Reihenschlußmotoren liegen, wobei zwei gegenüberliegende Brückenzweige normale, vorzugsweise ohmsche Widerstände, die beiden anderen Brückenzweige aber stark von der elektrischen Größe, insbesondere von der angelegten Spannung, abhängige Widerstände enthalten.
2. Widerstandsbremsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als spannungsabhängige Widerstände in ihrer Durchlaßrichtung beaufschlagte Sperrzellen vorgesehen sind.
3. Widerstandsbremsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrzellen Trockengleichrichter mit einem hohen Schwellenwert verwendet sind.
4. Widerstandsbremsschaltung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert der in den Brückenzweigen enthaltenen normalen Widerstände nur einen geringen Bruchteil des Widerstandswertes des Stromverbrauchers in der Brückendiagonale beträgt.