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Schaltung zum Steuern eines reversierbaren elektromotorischen Antriebes
über vier Adern Die Hauptpatentanmeldung S 6340511l 20 i (deutsche Auslegeschrift
1149 737 betrifft eine Schaltung zum Steuern eines reversierbaren elektromotorischen
Antriebes über vier Adern, wobei der Antrieb mit einem Zweiphasenmotor ausgerüstet
und in der Ruhestellung von einem überwachungsstrom durchflossen ist, vorzugsweise
für Stellvorrichtungen in Eisenbahnanlagen. Gegenstand der Hauptpatentanmeldung
ist, daß je zwei Adern zwischen Steuereinrichtung und Antrieb mit je einer Phasenwicklung
des Antriebsmotors fest verbunden sind und daß ein Ende der einen Wicklung mit einem
der Enden der anderen Wicklung über Wechselkontakte im Antrieb selbst so verbunden
ist, daß während des Laufes eine direkte Verbindung zwischen diesen Wicklungsenden
besteht, während in den Endlagen eine elektrische Ventilanordnung zwischen diesen
Wicklungsenden liegt, durch welche mittels eines aus Halbwellen des Stehstromes
bestehenden Stromes das Endlagekontrollrelais der Schalteinrichtung gesteuert wird.
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Da es betrieblich und wirtschaftlich von großem Interesse ist. die
Antriebe auch in ausgedehnten Anlagen von einer zentralen Stelle aus unmittelbar
zu steuern oder aber für die Kabelverbindungen möglichst kleine Aderquerschnitte
zu wählen, ist die Anwendung einer möglichst hohen Betriebsspannung zweckmäßig.
Es darf aber nicht außer acht gelassen werden, daß die Gefahr für das Unterhaltspersonal
erheblich zunehmen würde, wenn keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden.
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Es hat sich gezeigt, daß ohne Erhöhung der Spannung gegen Erde die
Stellentfernung wesentlich vergrößert werden kann, wenn die Phasen des zweiphasigen
Stellstromtransformator in der Mitte statt an je einem Ende verbunden und geerdet
sind. Dies bedingt jedoch, daß im Antriebsmotor die Enden der Phasenwicklungen nicht
mehr miteinander verbunden werden können.
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Mit der Erfindung soll die Schaltung nach der Hauptpatentanmeldung
in dieser Richtung verbessert werden. Erfindungsgemäß sind die Mitte der einen Phasenwicklung
und die Mitte der anderen Phasenwicklung während des Laufes unmittelbar verbunden,
während in den Endlagen des Antriebs die elektrische Ventilanordnung zwischen den
Mitten der beiden Phasenwicklungen liegt.
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Hierdurch wird erreicht, daß die gefahrbringende Spannung gegen Erde
bei gleicher Betriebsspannung auf die Hälfte herabgesetzt wird. Die Vorteile der
Schaltung nach der Hauptpatentanmeldung bleiben voll erhalten; die Schaltung nach
der Erfindung kann auch ähnlich der nach der Hauptpatentanmeldung aufgebaut sein,
nur liegen nun die Wicklungsmitten statt der Wicklungsenden auf Erdpotential.
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Nachstehend wird als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Weichenschaltung
beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt ist.
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Der elektromotorische Antrieb A der Weiche enthält den Motor mit den
beiden Phasenwicklungen 1 und 11, die Kontakte A 11, A 12 und
A 21, A 22, die Ventilanordnung Y, welche nur als einfacher Gleichrichter
dargestellt ist, aber neben diesem noch Widerstände, Kondensatoren usw. aufweisen
kann. Die Steuereinrichtung B befindet sich im Stellwerk; sie enthält unter anderem
ein überwachungsrelais B 1 für die Minuslage und ein überwachungsrelais B 2 für
die Pluslage der Weiche sowie ein Endlagenkontrollrelais B 3, eine Schutzdrosselspule
B 4 und einen
Transformator B5. Die Kontakte 111, 112, 211
bis 219, 311 bis 316 und 411 bis 416 gehören zu vier nicht dargestellten Relais.
Die Speiseeinrichtung C enthält die Speise- und überwaehungsstromquellen, die beide
Wechselstromquellen sind, wobei je ein Punkt derselben miteinander verbunden und
an Erde gelegt ist, ferner die Sicherungen S 1 a bis S 3 b und eventuell
notwendige Leitungsausgleichswiderstände R1 bis R4. . -Der elektromotorische Antrieb
A ist über die Leitungen L 1 bis L 4 mit der Steuereinrichtung
B verbunden.
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Die Schaltung ist, in: der Pluslage der Weiche mit vorhandener Lageüberwachung
dargestellt. Der Überwachungsstrom fließt z. B. bei der positiven Halbwelle vom
einen Pol der überwachungsstromquelle über die Sicherung Sla, die geschlossenen
Kontakte 112 und 213 des Spannungswechslers und des Stellstrom-Anschaltrelais,
den Kontakt 315 eines Steuerrelais, Leitung L 4, über beide Wicklungshälften der
Phasenwicklung 1I des Motors (der Stromweg über Kontakt A 22, Ventilanordnung
V und Kontakt A 11 ist durch die Sperrwirkung der Ventilanordnung
unterbrochen), weiter über Leitung L 3, den geschlossenen Kontakt 217 des Stellstrom-Anschaltrelais
zum Überwachungsrelais B 2 für die Pluslage der Weiche, von dort über die Kontakte
313, 216 und 511, die Leitung L 2 und beide Hälften der Phasenwicklung
I des Motors, Leitung L 1, Kontakt 314 des Steuerrelais, Kontakte 111 und 211 des
Spannungswechslers und des Stellstrom-Anschaltrelais über ein Relais 5, das den
Kontakt 511 geschlossen hält, zum geerdeten Pol der überwachungsstromquelle.
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Wird nun der Spannungswechsler eingeschaltet, so wird der Überwachungsstrom
durch die sich öffnenden Kontakte 111 und 112 abgeschaltet; das Überwachungsrelais
B 2 fällt ab. Auch das Stellstrom-Anschaltrelais wird eingeschaltet, wodurch dessen
Kontakte 211, 213, 216 und 217 geöffnet sowie die Kontakte 212, 214, 215, 218 und
219 geschlossen werden; über die Kontakte 212, 214, 215 und 218 wird der Stehstrom
angeschaltet. Ferner wird das Steuerrelais umgestellt; dessen Kontakte 311 bis 316
werden geöffnet, während die Kontakte 411 bis 416 geschlossen werden. Damit wird
die Drehrichtung des Antriebsmotors bestimmt. Der Stellstrom fließt nun von der
Phasenwicklung 1 a des Stellstromtransformators über die Leitung L 2 nach der Motorwicklung
1 und zurück über Leitung L 1 zur Phasenwicklung 1 b des Stellstromtransformators.
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Um 90° dazu verschoben fließt ein Strom von der Phasenwicklung 2 a
des Stellstromtransfonmators über die Leitungen L 4 und L 3 zur Phasenwicklung
2 b
zurück. Dabei tritt die volle Spannung an den Wicklungen X und
Y des Transformators B 5 in der Steuereinrichtung B auf. Die anderen
beiden Wicklungen U und V dieses Transformators sind gegeneinandergeschaltet,
so daß an ihren Klemmen keine Spannung auftritt; hingegen wird eine um 90° gedrehte
Spannung aus der Phasenwicklung 1 a des Stellstromtransformators entnommen, die
an den Wicklungen U und V des Transformators B 5 anliegt. Dadurch
tritt in den Wicklungen X und Y dieses Transformators je eine Spannung
auf, die gegen den Mittelpunkt O dieser Wicklung gerichtet sind.
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Es kann also ein Strom in folgendem Kreis fließen: Vom Mittelpunkt
O des Transformators B 5 über den nun geschlossenen Kontakt 416 zur einen Wicklung
des Relais B 3 und von dort nach der Mitte des Stellstromtransformators in der Speiseeinrichtung
C, symmetrisch über dessen Phasenwicklungen 1 a bzw. 1 b, die Leitungen L 1 bzw.
L 2, über beide Hälften der Phasenwicklung I des Antriebsmotors, weiter über den
Kontakt A 11 und der Ventilanordnung V nach der Mitte der Phasenwicklung II, parallel
über die Leitungen L 3 bzw. L 4 zu den Wicklungen X und
Y
des Transformators B 5. Der dazu parallele Weg über die Phasenwicklungen
2a und 2b des Stellstromtransformators ist durch die Drosselspule
B 4 gesperrt. In dem beschriebenen Stellstromweg ist diese Drosselspule nicht wirksam,
da die Ströme in den Leitungen L 3 und L 4 gleich groß
sind, aber verschiedene Richtungen haben. Da das Relais B 3 polarisiert ist und
die Durchlaßrichtung der Ventilanordnung V gerade umgekehrt gerichtet ist, kann
diese beim Anlauf des Antriebes auftretende Stromrichtung das Relais B 3 nicht betätigen.
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Der Antriebsmotor läuft nun an. Dabei wird der Wechselkontakt
All, A 12 umgelegt, wodurch eine direkte Verbindung über die Kontakte
A 12 und A 22
zwischen den Mitten der Phasenwicklungen I und 1I des
Antriebsmotors entsteht. Die Sperrwirkung der Ventilanordnung V verschwindet, so
daß reiner Wechselstrom über das Relais B 3 fließt, ohne aber das Relais zu beeinflussen,
da die Impedanz des Kreises den Strom genügend begrenzt.
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Am Ende des Stellvorganges wird der Wechselkontakt A 21, A 22 umgelegt,
wodurch die Ventilanordnung V wieder wirksam wird, jedoch für die andere Halbwelle
des Stellstromes, so daß der entstehende Gleichstrom umgekehrt gerichtet ist und
das Relais B 3 zum Arbeiten bringt. Dies führt das Auslösen des Spannungswechslers
und des Stellstrom-Anschaltrelais herbei, wodurch die Kontakte dieser Relais wieder
die in der Zeichnung dargestellten Lagen einnehmen. Da die Steuerrelais zum Einleiten
des Umstellvorganges ihre Stellung gewechselt hatten, wird durch den nunmehr fließenden
überwachungsstrom das Relais B 1 betätigt, so daß die Minus-Stellung des
Antriebes gemeldet wird.
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Die Grundstellung der Einrichtung ist wiederhergestellt, aber für
die andere Lage des Antriebes. Ein erneutes Umstellen des elektrischen Antriebes
erfolgt in analoger Weise wie oben beschrieben.