DE1190973B

DE1190973B - Arrangement for braking and starting electrically powered rail vehicles

Info

Publication number: DE1190973B
Application number: DEK10817A
Authority: DE
Inventors: Paul Falder
Original assignee: KIEPE THEODOR ELEKTROTECHNISCHE FABRIK
Current assignee: KIEPE THEODOR ELEKTROTECHNISCHE FABRIK
Priority date: 1951-07-31
Filing date: 1951-07-31
Publication date: 1965-04-15

Description

Anordnung zum Bremsen und Anfahren von elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung der im Hauptpatent beschriebenen Anordnung zum Bremsen und Anfahren von elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeugen mit zwei oder mehr durch eine gemeinsame, unmittelbar durch Körperkraft bediente Schaltvorrichtung gesteuerten Antriebsmotoren, bei der die Betätigung der Schaltvorrichtung durch die bei unterschiedlicher Drehzahl der Antriebsmotoren auftretende unterschiedliche Stromabgabe bzw. -aufnahme der Motoren beeinflußt wird.Arrangement for braking and starting electrically powered rail vehicles The invention relates to a further development of the arrangement described in the main patent for braking and starting of electrically powered rail vehicles with two or more by a common switching device operated directly by physical strength controlled drive motors, in which the actuation of the switching device by the different ones that occur at different speeds of the drive motors Current output or consumption of the motors is influenced.

Das Hauptpatent geht davon aus, daß es bekannt ist, zur Vermeidung des Überbremsens elektrischer Triebfahrzeuge die beim Eintreten des Schlüpfens auftretende Spannungsdifferenz zweier Antriebsmotoren dazu zu verwenden, die Schaltvorrichtung starr zu verriegeln, wobei die Verriegelung wieder aufgehoben wird, wenn die Drehzahldifferenz und damit die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Antriebsmotoren verschwindet. Es ist ferner bekannt, bei den Fahrpedalen von Oberleitungsomnibussen eine vom Motorstrom erregte Wirbelstrombremse vorzusehen, die einem zu raschen Durchtreten des Pedals entgegenwirkt.The main patent assumes that it is known to avoid it the overbraking of electric traction vehicles that occurs when the slip occurs Voltage difference between two drive motors to use the switching device to lock rigidly, whereby the lock is released again when the speed difference and thus the voltage difference between the two drive motors disappears. It is also known, in the case of the accelerator pedals of trolleybuses, one of the motor current Provide energized eddy current brake, which is too rapid depressing the pedal counteracts.

Gemäß der dem Hauptpatent zugrunde liegenden Erfindung wird bei einer solchen Anordnung zum Bremsen und Anfahren von elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeugen eine besonders günstige Wirkung dadurch erreicht, daß durch die unterschiedliche Stromabgabe bzw. Stromaufnahme der Antriebsmotoren eine auf die Schaltvorrichtung elektromagnetisch wirkende mechanische Bremse unmittelbar betätigt wird.According to the invention on which the main patent is based such an arrangement for braking and starting electrically powered rail vehicles a particularly beneficial effect achieved in that by the different Current output or current consumption of the drive motors on the switching device electromagnetically acting mechanical brake is actuated directly.

Nach der vorliegenden Zusatzerfindung kann die Anordnung nach dem Hauptpatent dadurch verbessert werden, daß zusätzlich die auf die Schaltvorrichtung wirkende Bremse auch dann betätigt wird, wenn die zulässige Stromstärke der Antriebsmotoren überschritten wird. Dabei werden zweckmäßig die Erregerwicklungen der auf die Achse der Fahrkurbel einwirkenden elektromagnetisch wirkenden mechanischen Bremse bei Reihenschluß- und Verbundmotoren parallel zu den Hauptstromfeldwicklungen der Fahrmotoren und bei reinen Nebenschlußfahrmotoren parallel zu einem mit dem Anker des Fahrmotors in Reihe liegenden Widerstand angeordnet. Hierdurch wird erreicht, daß die Bremsung der Fahrkurbel in Abhängigkeit von der Stromaufnahme bzw. -abgabe des Fahr- bzw. Bremsgerätes erfolgt, wobei gleichzeitig die Überschreitung einer zulässigen Stromstärke verhindert wird. Der Vorteil dieser Anordnung besteht insbesondere darin, daß keine zusätzlichen Schaltkontakte vorgesehen werden müssen und daß diese Anordnung bei allen bereits vorhandenen bzw. eingebauten Schalt- und Bremsgeräten ohne zusätzliche Abänderung angebracht werden kann.According to the present additional invention, the arrangement can after Main patent to be improved in that, in addition, on the switching device Acting brake is also actuated when the permissible amperage of the drive motors is exceeded. The excitation windings on the axis are expedient the crank acting electromagnetically acting mechanical brake Series-wound and compound motors parallel to the main current field windings of the traction motors and with pure shunted traction motors parallel to one with the armature of the traction motor arranged in series resistor. This ensures that the braking the crank depending on the current consumption or output of the driving or Braking device takes place, at the same time exceeding a permissible current strength is prevented. The advantage of this arrangement is in particular that none additional switching contacts must be provided and that this arrangement is all existing or built-in switching and braking devices without additional ones Modification can be made.

Zwecks Anpassung der auf die Achse der Fahrkurbel od. dgl. einwirkenden Bremskräfte in Abhängigkeit von der jeweiligen Schienenglätte bzw. von der Wetterlage kann ferner in Reihe mit einer der Erregerwicklungen der auf die Achse der Fahrkurbel einwirkenden elektromagnetisch wirkenden mechanischen Bremse ein einstellbarer Widerstand vorgesehen sein.For the purpose of adapting the od on the axis of the crank Braking forces depending on the respective smoothness of the rails or the weather conditions can also be in series with one of the excitation windings on the axis of the travel crank acting electromagnetically acting mechanical brake an adjustable resistance be provided.

Durch die Anwendung der Anordnung gemäß der vorliegenden Zusatzerfindung, die beim Gegenstand des Hauptpatentes zusätzlich angewandt wird, wird eine doppelte Sicherheit erzielt.By using the arrangement according to the present additional invention, which is additionally applied to the subject matter of the main patent becomes a double one Security achieved.

Zur Erläuterung der Zusatzerfindung und ihrer Wirkungsweise sind in der Zeichnung einige Ausführungsbeispiele einer Anordnung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Hierin bedeutet F i g. 1 eine Anordnung gemäß der Erfindung bei in Reihe geschalteten Reihenmotoren in der Fahrstellung, F i g. 1 a eine Anordnung gemäß der Erfindung bei parallelgeschalteten mehreren Reihenmotoren in der Fahrstellung, F i g. 2 eine Anordnung gemäß der Erfindung bei in verkreuzter Schaltung angeordneten Motoren in der Bremsstellung, F i g. 3 eine Fahrkurbel mit starrer Schaltachse. In den F i g. 1 und 1 a sind, um die Darstellung übersichtlicher zu halten, die für die Anordnung nach dem Hauptpatent erforderlichen Vorrichtungen nicht dargestellt, sondern nur die nach der vorliegenden Zusatzerfindung erforderlichen zusätzlichen Vorrichtungen.To explain the additional invention and its mode of operation are in the drawing shows some exemplary embodiments of an arrangement according to the invention schematically shown. Herein, F i means g. 1 shows an arrangement according to the invention at FIG Series-connected in-line motors in the driving position, FIG. 1 a an arrangement according to the invention with several series motors connected in parallel in the driving position, F i g. 2 shows an arrangement according to the invention when arranged in a crossed circuit Motors in the braking position, FIG. 3 a crank with a rigid shift axis. In the F i g. 1 and 1 a are, in order to keep the presentation clearer, the for the arrangement according to the main patent required devices not shown, but only those required by the present additional invention additional devices.

In F i g. 2 ist die Vorrichtung nach dem Hauptpatent gestrichelt gezeichnet.In Fig. 2 the device according to the main patent is drawn in dashed lines.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, sind die Erregerwicklungen 1 und 2 für den Bremsmagneten der Fahrkurbel unmittelbar parallel zu den Hauptstromerregerwicklungen 6 bzw. 7 der beiden in Reihe geschalteten Fahrmotoren 11 und 12 angeordnet. Diese beiden in Reihe liegenden Fahrmotoren sind über den Fahrwiderstand 13 an die Fahrleitung bzw. mit ihrem anderen Pol an Erde bzw. Schiene gelegt. Die gleiche Anordnung bei parallelgeschalteten Reihenmotoren ist der F i g. 1 a zu entnehmen. Man erkennt ohne weiteres, daß bei zu rascher Verminderung des Fahrwiderstandes 13 die Stromaufnahme in den Hauptstromwicklungen 6, 7 bzw. den Ankern 11,12 der Fahrmotoren sehr groß wird, so daß der an den Klemmen der Hauptstromerregerwicklungen 6, 7 sich ergebende Spannungsabfall ebenfalls größer wird. Infolgedessen steigt auch die Erregung der Wicklungen 1, 2, die zur Erregung des Bremsmagneten der Fahrkurbel dienen. Beim überschreiten einer durch die Dimensionierung der Erregerwicklungen 1, 2 gegebenen Stromstärke spricht die elektromagnetische Bremse für die Fahrkurbel an und verhindert ein Weiterdrehen dieser Fahrkurbel so lange, bis die Stromstärke wieder so weit abgesunken ist, daß die Bremse für die Fahrkurbel wieder abfällt, so daß diese in die nächsthöhere Fahrstufe weitergedreht werden kann.As shown in FIG. 1, the exciter windings 1 and 2 for the brake magnet of the travel crank are arranged directly parallel to the main current exciter windings 6 and 7 of the two series-connected travel motors 11 and 12. These two traction motors lying in series are connected to the contact line via the traction resistor 13 or, with their other pole, to earth or rail. The same arrangement for in-line motors connected in parallel is shown in FIG. 1 a. One can easily see that if the driving resistance 13 is reduced too quickly, the current consumption in the main current windings 6, 7 or the armatures 11, 12 of the traction motors becomes very large, so that the voltage drop at the terminals of the main current exciter windings 6, 7 is also greater will. As a result, the excitation of the windings 1, 2, which are used to excite the brake magnet of the travel crank, also increases. When a current strength given by the dimensioning of the exciter windings 1, 2 is exceeded, the electromagnetic brake for the crank responds and prevents further turning of this crank handle until the current strength has decreased again so far that the brake for the crank handle drops again, so that this can be turned to the next higher speed step.

In F i g. 2 ist nun beispielsweise die Schaltung zweier Reihenmotoren in der Bremsstellung gezeigt. Auch hier liegen die Erregerwicklungen 1, 2 parallel zu den Hauptstromerregerwicklungen 7 bzw. 6, die den nunmehr als Generatoren arbeitenden Motoren 12 bzw. 11 zugeordnet sind. Über den einstellbaren Bremswiderstand 13 sind diese beiden in verkreuzter Schaltung angeordneten Reihenmotoren kurzgeschlossen. Wird nun der Bremswiderstand 13 zu schnell durchgedreht, so steigt die von den Maschinensätzen 11, 12 erzeugte Stromstärke zu stark an. Infolgedessen ergibt sich ein größerer Spannungsabfall an den Klemmen der Erregerwicklungen 6, 7 für die beiden Reihenmotoren, wodurch die beiden parallel zu den Wicklungen 7, 6 liegenden Erregerwicklungen 1, 2 für den Bremsmagneten der Fahrkurbel stärker erregt werden. Infolgedessen spricht die Bremse für ' die Fahrkurbel an und verhindert vorübergehend ein Weiterdrehen der Fahrkurbel, bis die Stromstärke in den Wicklungen 6, 7 auf ein bestimmtes Maß abgesunken ist. Zur Anpassung an den jeweiligen Schienenzustand, der ja insbesondere vom Wetter abhängig ist, ist ein einstellbarer Widerstand 10 in Reihe mit der Erregerwicklung 1 bzw. 2 für den Bremsmagneten der Fahrkurbel vorgesehen. Dieser Widerstand braucht nur gelegentlich je nach Wetterlage entsprechend eingestellt zu werden. Die gestrichelt gezeichnete Anordnung gemäß dem Hauptpatent besteht aus einer Wicklung 14, die ebenfalls ein Teil der Erregerwicklung des auf die Fahrkurbel wirkenden Bremsmagneten ist, einer kleinen Gleichstromquelle nebst Schalter. Wie im Hauptpatent ausführlich beschrieben, wird durch diese Anordnung die auf die Fahrkurbel wirkende Bremse zum Ansprechen gebracht, wenn eine den zulässigen Wert übersteigende Drehzahldifferenz der Fahrmotoren auftritt.In Fig. 2, for example, the circuit of two in-line motors is now shown in the braking position. Here, too, the excitation windings 1, 2 are parallel to the main current excitation windings 7 and 6, which are assigned to the motors 12 and 11, which are now working as generators. These two series motors, which are arranged in a crossed connection, are short-circuited via the adjustable braking resistor 13. If the braking resistor 13 is now turned too quickly, the current intensity generated by the machine sets 11, 12 increases too much. As a result, there is a greater voltage drop at the terminals of the excitation windings 6, 7 for the two series motors, whereby the two excitation windings 1, 2 lying parallel to the windings 7, 6 for the brake magnet of the crank are more strongly excited. As a result, the brake responds to the crank and temporarily prevents the crank from turning any further until the current in the windings 6, 7 has dropped to a certain level. An adjustable resistor 10 is provided in series with the exciter winding 1 or 2 for the brake magnet of the crank to adapt to the respective rail condition, which is particularly dependent on the weather. This resistance only needs to be adjusted occasionally depending on the weather. The arrangement shown in dashed lines according to the main patent consists of a winding 14, which is also part of the excitation winding of the brake magnet acting on the crank, a small direct current source and switch. As described in detail in the main patent, this arrangement causes the brake acting on the travel crank to respond when a speed difference of the travel motors that exceeds the permissible value occurs.

In F i g. 3 ist zum besseren Verständnis nochmals ein Fahrschalter angedeutet, der aus der Fahrkurbel 5, der Schaltwalze bzw. Schaltachse 4, einer ferromagnetischen Bremsplatte 15 und einer Erregerwicklung 3 für den Bremsmagneten besteht. Sobald der Bremsmagnet 3 über ein bestimmtes Maß hinaus erregt wird, wird die Achse 4 des Fahrschalters vorübergehend festgehalten, so daß dieser nicht weitergedreht werden kann. Erst wenn diese Erregung der Wicklung 3 auf ein bestimmtes Maß abgesunken ist, wird diese Bremsung wieder wirkungslos, so daß der Fahr- bzw. Bremsschalter 5 in die nächste Stufe weitergedreht werden kann.In Fig. 3, a travel switch is indicated again for better understanding, which consists of the travel crank 5, the shift drum or shift axis 4, a ferromagnetic brake plate 15 and an exciter winding 3 for the brake magnet. As soon as the brake magnet 3 is excited beyond a certain level, the axis 4 of the drive switch is temporarily held so that it cannot be turned any further. Only when this excitation of the winding 3 has dropped to a certain level does this braking become ineffective again, so that the drive or brake switch 5 can be turned to the next level.

Claims

Claims: 1. Arrangement for braking and starting electrically powered rail vehicles with two or more shared, directly drive motors controlled by physical strength switching device, in which the actuation of the switching device by the at different speeds Drive motors occurring different power output or power consumption of the motors is influenced, according to main patent 976 002 by the different power output or current consumption of the motors on the switching device electromagnetically acting mechanical brake is actuated directly, d a - characterized by, that in addition the brake acting on the switching device is then also actuated if the permissible amperage of the drive motors is exceeded.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the excitation windings (1, 2) the electromagnetically acting one acting on the axis (4) of the travel crank (5) mechanical brake (3) in series and compound motors parallel to the main current field windings (6, 7) of the traction motors and, in the case of pure shunt traction motors, parallel to one with the armature (8) of the traction motor in series resistor (9) are arranged.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that an adjustable resistor (10) is arranged in series with one of the excitation windings (1, 2) of the electromagnetically acting mechanical brake acting on the axis (4) of the travel crank (5). Documents considered: German Patent No. 366 972; ETZ, Heft 10, 1939, p. 313.