DE1197495B

DE1197495B - Device in diesel-electric locomotives for the automatic reduction of the tractive force when one or more axles skid

Info

Publication number: DE1197495B
Application number: DEA42272A
Authority: DE
Inventors: Paul Feugeas
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1962-02-08
Filing date: 1963-02-07
Publication date: 1965-07-29

Description

Vorrichtung bei dieselelektrischen Lokomotiven zur automatischen Verminderung der Zugkraft beim Schleudern einer oder mehrerer Achsen Bei bekannten dieselelektrischen Lokomotiven werden im allgemeinen die elektrischen Traktionsmotoren durch einen vom Dieselmotor angetriebenen Generator gespeist, der mit drei Erregerwicklungen versehen ist, nämlich einer Reihenschluß-, einer Nebenschluß- und einer fremdgespeisten Erregerwicklung. Mittels des automatischen Reglers des Dieselmotors wird über einen verstellbaren Reihenschlußwiderstand die Fremderregung des Generators beeinflußt.Device for automatic reduction in diesel-electric locomotives the tractive force when skidding one or more axles With known diesel-electric Locomotives are generally powered by an electric traction motor Powered by the diesel engine, the generator with three excitation windings is provided, namely a series connection, a shunt and an externally fed Excitation winding. Using the automatic regulator of the diesel engine, a adjustable series resistance influences the external excitation of the generator.

Drehen hierbei die Achsen eines oder mehrerer der Motoren durch, so ist gewöhnlich eine Vorrichtung vorgesehen, die eingreift und das Durchdrehen anzeigt, so daß der automatische Feldregler seinerseits Widerstände in den fremdgespeisten Erregerkreis einschaltet, und zwar unabhängig von den Befehlen, die es vom Dieselregler erhält, was sich dahingehend auswirkt, daß der abgegebene Strom sich verringert und in der Folge auch der Traktionsaufwand.If the axes of one or more of the motors spin, see above a device is usually provided which engages and indicates the spinning, so that the automatic field regulator in turn has resistances in the externally fed The excitation circuit is switched on, regardless of the commands it receives from the diesel regulator obtained, which has the effect that the output current is reduced and consequently also the traction effort.

Diese Vorrichtung weist einen erheblichen Nachteil auf, der sich durch die Zeit ergibt, die der Widerstand benötigt, um einen ausreichenden Weg zurückzulegen und damit sicherzustellen, daß ein Motor, dessen Achse sich kurz vor dem Durchdrehen befindet, nicht auf übermäßige Touren ansteigt, da sich dies im allgemeinen sehr schnell abspielt.This device has a significant disadvantage, which is by gives the time it takes for the resistor to cover a sufficient distance and thus ensure that an engine whose axis is about to spin located, do not go on excessive tours, as this is generally very plays quickly.

Bei dieselelektrischen Antrieben der erwähnten Art ist es auch bekannt, beim Schleudern oder Gleiten einer oder mehrerer Achsen, die Fremderregung vollständig zu unterdrücken, und zwar mittels eines Relais in Zusammenarbeit mit dem Schleuderüberwachungsrelais. Durch das vollständige Ausschalten der Fremderregung wird aber der Generator entregt, und die von den Fahrmotoren abgegebene Leistung sinkt fast auf Null, so daß die Gefahr besteht, daß die Lokomotive zum Stillstand kommt; das angestrebte Ziel ist somit lediglich, ein Durchbrennen der Dieselgruppe zu verhindern. Ferner tritt bei dieser bekannten Anordnung keine Feldschwächung des Generators ein, wenn die Antriebsachsen schleudern.In diesel-electric drives of the type mentioned, it is also known when one or more axes slip or slide, the external excitation is complete to suppress, by means of a relay in cooperation with the spin monitoring relay. However, by completely switching off the external excitation, the generator is de-excited, and the power delivered by the traction motors drops almost to zero, so that the There is a risk that the locomotive will come to a standstill; the intended goal is thus only to prevent the diesel group from burning out. Also joins this known arrangement does not cause a field weakening of the generator when the drive axles sling.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nunmehr, die erwähnten Nachteile der bisherigen Anordnungen auf möglichst einfache Weise zu vermeiden, und zwar durch eine automatische Verringerung der Zugkraft der Antriebsmotoren durch ein schnelles Einwirken auf die Fremderregung des Generators.The object of the present invention is now to meet those mentioned Avoid disadvantages of the previous arrangements in the simplest possible way, by automatically reducing the pulling force of the drive motors rapid action on the external excitation of the generator.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß die fremdgespeiste Erregerwicklung des Generators in zwei Teile aufgeteilt ist, wovon der eine unter dem Einfluß des verstellbaren Reihenwiderstandes steht, während sich der andere aus mindestens zwei geteilten Wicklungen zusammensetzt, die im Normalbetrieb parallel geschaltet sind und mit einer konstanten Spannung und einem nichtregelbaren Strom versorgt werden und beim Durchdrehen einer oder mehrerer Antriebsachsen in Serie geschaltet werden.According to the invention, this is the case mentioned at the outset in a device Kind achieved in that the externally fed excitation winding of the generator in two Parts is divided, one of which is under the influence of the adjustable series resistance stands, while the other is composed of at least two split windings, which are connected in parallel in normal operation and with a constant voltage and a non-controllable current and when cranking an or several drive axles can be connected in series.

F i g. 1 stellt das elektrische Schema der Vorrichtung dar; F i g. 2 ist ein Diagramm der Veränderung des Traktionsaufwandes.F i g. 1 represents the electrical scheme of the device; F i g. 2 is a graph of the change in traction effort.

In der F i g. 1 stellt EX 1 den Teil der fremdgespeisten Erregerwicklung des Generators dar, der in zwei Teilwicklungen a und b unterteilt ist, wobei die Gesamtschaltung durch einen Kontakt CEX1 abgeschaltet werden kann. Der andere Teil EX2 der getrennten Erregerwicklung ist in Serie geschaltet mit einem festen Widerstand R 2 und einem verstellbaren Reihenwiderstand Ra, der im normalen Betrieb durch den Regler des Dieselmotors gesteuert wird. Ein Kontakt CEX2 ermöglicht die Abschaltung der Wicklung EX2.In FIG. 1 , EX 1 represents the part of the externally supplied excitation winding of the generator, which is divided into two partial windings a and b , whereby the entire circuit can be switched off by a contact CEX1. The other part EX2 of the separate excitation winding is connected in series with a fixed resistor R 2 and an adjustable series resistor Ra, which is controlled by the regulator of the diesel engine during normal operation. A contact CEX2 enables the winding EX2 to be switched off.

Die beiden Wicklungen EX 1 und EX 2 sind parallel mit den Plus- und Minusschienen einer unabhängigen Erregerstromquelle geschaltet.The two windings EX 1 and EX 2 are connected in parallel with the plus and minus bars of an independent excitation current source.

Ein Schütz CAP, das durch den Kontakt C 1 der Vorrichtung zur Erfassung des Durchdrehens der Triebachsen (die hier nicht dargestellt sind) gesteuert wird, betätigt die Kontakte C 2 bis C 6. A contactor CAP, which is controlled by the contact C 1 of the device for detecting the spinning of the drive axles (which are not shown here), actuates the contacts C 2 to C 6.

Der Kontakt C2 wird bei der öffnun- verzögert und ermöglicht, den Selbsthaltekreis der Spule vom Schütz CAP zu öffnen, der seinerseits durch den Kontakt C3 geschlossen gehalten wird. Die Kontakte C4 und C5, die bei normalem Betrieb der Motoren geschlossen sind, schalten die beiden Teilwicklungen der Erregerwicklung EX 1 und den Kreis einer Elektronenröhre V parallel, gegebenenfalls mit einem Widerstand Rl, wobei die Elektronenröhre den Durchfluß von Strom in diesem Kreis verhindert. Der Kontakt C6, der bei normalem Betrieb offen ist, wird in den Kreis eines Elektromagneten EA eingeschaltet, der direkt auf den verstellbaren Reihenwiderstand Ra einwirkt.Contact C2 is delayed when it opens and enables the self-holding circuit of the coil to be opened by contactor CAP, which in turn is kept closed by contact C3. The contacts C4 and C5, which are closed during normal operation of the motors, connect the two partial windings of the excitation winding EX 1 and the circuit of an electron tube V in parallel, optionally with a resistor Rl, the electron tube preventing the flow of current in this circuit. The contact C6, which is open during normal operation, is switched into the circuit of an electromagnet EA, which acts directly on the adjustable series resistance Ra.

Wenn sich auf den Achsen eines oder mehrerer Fahrmotoren ein Durchdrehen einstellt, so schließt die Vorrichtung zur Erfassung des Durchdrehens auf den Kontakt Cl, wodurch die Spule des Schützes CAP an Spannung gelegt wird. Diese Spule bleibt durch das Schließen des Selbsthaltekontaktes C3 unter Spannung. Gleichzeitig öffnen sich die Kontakte C 4 und C 5, wodurch die beiden Teilwicklungen a und b der fremdgespeisten Erregerwicklung EX1 unter Zwischenschaltung der Elektronenröhre V und gegebenenfalls des Widerstandes R 1 in Serie geschaltet werden. So wird die Größe des die Wicklung EX I durchfließenden Stromes um mindestens die Hälfte verringert, wenn man den Widerstand Rl mit der Elektronenröhre Y dazwischenschaltet. Gleichzeitig schließt der Kontakt C6 den Kreis des Elektromagneten EA, wodurch die Rückstellung des verstellbaren Reihenwiderstandes Ra herbeigeführt wird.If the axles of one or more traction motors start to spin, the device for detecting the spin closes on contact C1, as a result of which voltage is applied to the coil of the contactor CAP. This coil remains under tension when the self-holding contact C3 is closed. At the same time, the contacts C 4 and C 5 open, whereby the two partial windings a and b of the externally supplied excitation winding EX1 with the interposition of the electron tube V and possibly the resistor R 1 are connected in series. Thus, the magnitude of the current flowing through the winding EX I is reduced by at least half if the resistor Rl with the electron tube Y is interposed. At the same time, the contact C6 closes the circuit of the electromagnet EA, whereby the resetting of the adjustable series resistor Ra is brought about.

Wenn die Verminderung der Amperewindungszahl in der Wicklung EX 2 der in der Wicklung EX 1 erzielten wesentlich gleichkommt, öffnet sich der bis jetzt geschlossene Verzögerungskontakt C2 und schaltet den Kreis der Spule vom Schütz CAP aus. Die Kontakte C4 und C5 schließen sich sodann wieder unter erneutem Parallelschalten der Teilwicklungen a und b. Der Kontakt C 6 öffnet sich, wobei er den Kreis des Elektromagneten EA abschaltet. Der verstellbare Reihenwiderstand Ra wird nun in umgekehrter Richtung bewegt und hierbei sukzessiv sein Widerstand ausgeschaltet, wodurch der Strom von EX2 und damit die Spannung des Speisegenerators erhöht wird. Sollte das Durchdrehen bestehenbleiben, so veranlaßt ein von der Erfassungsvorrichtung für das Schleudern erneut abgegebener Impuls den Wiederbeginn des Zyklus.If the reduction in the number of ampere-turns in winding EX 2 is essentially the same as that achieved in winding EX 1 , the delay contact C2 , which has been closed until now, opens and switches off the circuit of the coil from the contactor CAP. The contacts C4 and C5 then close again with the partial windings a and b being switched in parallel again. The contact C 6 opens, switching off the circuit of the electromagnet EA. The adjustable series resistor Ra is now moved in the opposite direction and its resistance is successively switched off, whereby the current from EX2 and thus the voltage of the supply generator is increased. Should the spinning persist, a pulse emitted again by the detection device for the spin causes the cycle to start again.

Das Diagramm in der F i g. 2 veranschaulicht die Veränderung der Zugkraft FiT am Radkranz der angetriebenen Achse im Verhältnis zur Zeit.The diagram in FIG. 2 illustrates the change in the tractive force FiT on the wheel rim of the driven axle in relation to time.

Die Zugkraft am Radkranz im Normalbetrieb ist hier durch eine horizontale Ordinate AB dargestellt. Wenn im Punkt B ein Durchdrehen eintritt, verursachen die Änderung der Zusammenschaltung der Wicklung EX l und die Verringerung der Amperewindungen, die daraus erfolgt, eine sofortige Ab- nahme der Zugkraft am Radkranz von, B bis C. Hierauf ergibt sich die progressive Zurückschaltung des verstellbaren Reihenwiderstandes Ra, wodurch die Ordinate der Kraft nach D verschoben wird, wobei die Zugkraftabnahme am Randkranz zwischen C und D im wesentlichen den Werten BC gleichkommen. Da infolge der öffnung des Verzögerungskontaktes C2 die Verzögerungszeit der von Tl gleich ist, wird die anfängliche Zusammenschaltung der Wicklung EX 1 wiederhergestellt und die Zugkraft am Radkranz steigt unverzüglich von D nach E und in der Folge sukzessiv von E bis F in der Zeit T2 infolge der öffnung des Kreises vom Elektromagneten EA und der Wirkung des verstellbaren Reihenwiderstandes. Die Zugkraft am Radkranz ist nun von F an wiederum normal.The tensile force on the wheel rim in normal operation is shown here by a horizontal ordinate AB. If the point B entering from spinning, causing the change in the interconnection of the winding EX l and the reduction of ampere-turns, which is carried from an immediate ex exception of the tensile force on the wheel rim by, B to C. After this results in the progressive switching back of the adjustable Series resistance Ra, as a result of which the ordinate of the force is shifted to D , the decrease in tensile force at the rim between C and D being essentially equal to the values BC. Since the delay time is the same as that of Tl due to the opening of the delay contact C2 , the initial interconnection of the winding EX 1 is restored and the tensile force on the wheel rim increases immediately from D to E and then successively from E to F in time T2 due to the Opening of the circuit of the electromagnet EA and the effect of the adjustable series resistance. The pulling force on the wheel rim is now normal again from F on.

Ein wesentlicher Vorteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist noch die sofortige Herabsetzung der durch die Wicklung EX 1 abgegebene Amperewindungszahl, ohne daß man dabei eine überspannung oder einen Induktionseffekt an den Kontakten zu befürchten hat.Another major advantage of the device according to the invention is the immediate reduction in the number of ampere-turns emitted by the winding EX 1 without having to fear an overvoltage or an induction effect on the contacts.

Claims

Claims: 1. Device in diesel-electric locomotives for the automatic reduction of the tractive force when one or more axles are thrown with a supply generator which has a series connection, a shunt connection and an externally fed excitation winding that can be influenced by the automatic controller of the drive machine via an adjustable series connection resistance, and with a A device for detecting the skidding is provided which, when responding, acts both on the adjustment of the series connection resistance and on the connection of the externally fed excitation winding in the sense of an excitation reduction, characterized in that the externally fed excitation winding of the generator is divided into two parts, one of which is below the influence of the adjustable series resistance is, while the other is composed of at least two split windings, which are connected in parallel in normal operation and with a constant voltage and a nonreg can be supplied with electricity and switched in series when one or more drive axles are spinning.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the various interconnections of the windings divided for excitation is effected by a switching device which in turn is influenced by the device for detecting the spinning. 3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the change in the adjustable series resistance is achieved by the operation of an electromagnet which is controlled by the switching device. 4. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the shutdown of the device for automatically reducing the tensile force on the wheel rim is achieved by opening a delay contact of the switching device. 5. The device according to claim 1, characterized in that when the two divided excitation windings are connected together in series, an electron tube connected in the direction of current flow and optionally a resistor are provided in the circuit. Considered pamphlets-. U.S. Patent No. 2,735,972.