DE1198848B

DE1198848B - Zweimotorenantrieb fuer ein elektrisches Triebfahrzeug

Info

Publication number: DE1198848B
Application number: DES70452A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Joerg Amler
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1960-09-21
Filing date: 1960-09-21
Publication date: 1965-08-19

Description

Zweimotorenantrieb für ein elektrisches Triebfahrzeug Die Erfindung bezieht sich auf einen Zweimotorenantrieb mit Fahr- und Bremsbetrieb in Reihen-Parallelschaltung der vorzugsweise in Reihenschluß erregten Fahrmotoren für ein elektrisches Triebfahrzeug unter Verwendung von Vorwiderständen zur Begrenzung des Motorankerstromes, wobei jedem Motor eine besondere, aus mehreren Teilwiderständen zusammengesetzte, für den bei gleicher Stufenzahl durchführbaren Fahr- und Bremsbetrieb gleich aufgebaute und , abgestufte Widerstandsgruppe zugeordnet ist.
Bei den üblichen handbetätigten Steuerungen für Nahverkehrsfahrzeuge werden meist mehr Fahrstufen als Bremsstufen vorgesehen. Im Falle von Gleichstromtriebfahrzeugen ist dementsprechend auch die Gruppierung der Widerstandselemente bei Fahrbetrieb eine andere als bei Bremsbetrieb. Solange durch willkürliche Maßnahmen des Fahrzeuglenkers das Weiterschalten von einer Stufe zur nächsten Stufe bewirkt wird, genügt die bisher üb- liche Abstufung bzw. Gruppierung der Vorwiderstände, jedoch ist es bei dieser Auslegung von Steuerungen nur mit einem erheblichen Mehraufwand möglich, den Ablauf von Fahr- bzw. Brernsprogrammen zu automatisieren., Bei der eingangs angeführten bekannten Schaltung werden einzelne oder auch sämtliche Widerstandskombinationen, wie sie für die Anfahrt benutzt werden, in gleichem Aufbau und gleicher Ab- stufung auch als Bremsstufen eingesetzt. Dabei ist es jedoch entweder nicht möglich, alle Stufen des Serienbereiches im Fahrbetrieb auch als Bremsstufen zu verwenden - sofern die Stufen des Parallelbereiches noch folgen sollen, hat der Vorwiderstand der letzten Serienstufe bereits den Widerstandswert Null erreicht -, oder bei Verwendung sämtlicher Fahrstufen auch als Bremsstufen kann bei beiden Betriebsarten nicht die gleiche Schaltfolge der Schütze, also das gleiche Schaltprogramm, angewendet werden. Verwendet man die von der Anfahrt zur Verfügung stehenden Widerstandsstufen des Serienbereiches unter Beibehaltung der Schaltfolge nur teilweise für die Bremsung, so wie dies bekannt ist, so ergibt sich bei automatisierten Fahr- bzw. Bremsprogrammen eine Lücke im Bereich der letzten Serienstufen, was einen im Betrieb störenden Schaltverzug mit sich bringt.
Um diese Nachteile bekannter Schaltungen zu vermeiden, werden erfindungsgemäß in Reihe mit den Widerstandsgruppen im Fahrbetrieb unbenutzte, im Bremsbetrieb dauernd im Bremskreis eingeschaltete Restwiderstände vorgesehen, denen bei dem unter Verwendung des gleichen Schaltprogramms wie beim Fahrbetrieb durchgeführten Bremsbetrieb nach Durchlaufen der auch im Serienbetrieb beim Fahren durchlaufenen Stufen die anderen Teilwiderstände bis zur Überbrückung derselben parallel geschaltet werden können.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben: Unter Weglassung aller für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht erforderlichen Einzelheiten ist in F i g. 1 die Serienschaltung, und in F i g. 2 die Parallelschaltung zweier Fahrmotoren M und zweier Widerstände dargestellt; F i g. 3 und 4 zeigen zwei Bremsschaltungen. Während die Serienschaltung und die Parallelschaltung der Fahrinotoren bei Fahrbetrieb gemäß F i g. 1 und 2 keine Besonderheiten aufweisen, unterscheiden sich die beiden Bremsschaltungen voneinander dadurch, daß bei der Bremsschaltung nach F i g. 4 in jedem der beiden Widerstände zumindest eine Parallelschaltung vorgenommen ist.
In F i g. 5 sind die beiden Widerstandsgruppen mit den Restwiderständen einschließlich ihrer Schalter für die Gruppierung der Abschnitte und der Schalter für die Umschaltung von Fahren und Bremsen getrennt dargestellt. Die beiden bei dem Zweimotorenantrieb verwendeten Widerstände sind gleich aufgebaut und bestehen je aus einer Widerstandsgruppe aus sechs Teilwiderständen und einem Restwiderstand. Die eine Widerstandsgruppe ist mit Wl bis W6 und der Restwiderstand mit Rl, die entsprechenden Elemente der anderen Widerstandsgruppe mit Wll bis W16 und der zugehörige Restwiderstand mit Rll bezeichnet. Zur Widerstandsgruppe Wl bis W6 gehören die Gruppierungsschalter mit der BezeichnungS2 bis S9, während dieGruppierungssehalter, die derWiderstandsgruppe Wll bis W16 zugeordnet sind, die Bezeichnung S12 bis S19 führen. Daneben sind zur Gruppierung der Widerstandsgruppen noch verschiedene zusätzliche Schalter vorhanden. Auf Fahren Serie bzw. auf den ersten Bremsstufen schließen die Serienschalter S 1, S 10 und S 11, während auf Fahren Parallel bzw. auf den letzten Bremsstufen die ParallelschalterP1 und Pll geschlossen haben. Die Umschaltung des Fahrprogramms auf das Bremsprogramm geschieht mit den Fahr-Brems-Umschaltern Bl, B9 und Bll, die mit je zwei Schaltstellen ausgeführt sind, von denen eine im Fahrstromkreis und eine im Bremsstromkreis liegt. über die Klemmen 1 und 2 sind die Widerstandsgruppen jeweils mit ihrem Fahrmotor und über die Klemmen 11 und 21 mit der Stromversorgung verbunden.
Bei Serienschaltung der Fahrmotoren und der Widerstandsgruppen sind bei dem gewählten Ausführungsbeispiel elf Fahrstufen möglich. Beispielsweise sind auf Stufel die GruppierungsschalterS2 und S12 geschlossen. Dadurch ist ein Stromkreis von Klemmel, SerienschalterS1, Gruppierungsschalter S2, Widerstandsgruppe Wl bis W6, Fahr-Brems-UmschalterB9, SerienschalterS10, Widerstandsgruppe W16 bis Wll, Gruppierungsschalter S12 und SerienschalterS11 bis zu Klemme2 geschlossen. Beim übergang von der Stufel auf die Stufe2 schließen zusätzlich die SchalterS3 und S13, wodurch die Abschnitte Wl und Wll kurzgeschlossen werden, so daß nur noch die Abschnitte W2 bis W6 und W12 bis W16 in der Serienschaltung enthalten sind. Diese reine Serienschaltung von Widerstandsabschnitten wird stufenweise so weit zurückgeschaltet, bis auf der Stufe 6 nur mehr die Abschnitte W6 und W16 hintereinander angeordnet sind. Diesem einen Abschnitt je Widerstandsgruppe werden die übrigen Abschnitte jeder Gruppe auf den Stufen 7 bis 11 zuerst einfach und dann mehrfach parallel geschaltet, bis auf Stufe 11 durch Einlegen der SchalterS9 und S19 der vollständige Kurzschluß jeder Widerstandsgruppe erreicht ist.
Auf Zwischenstufe 12 werden dann sämtliche Schalter, mit Ausnahme der im Fahrstromkreis liegenden Schaltstellen der Fahr-Brems-Umschalter und der SchalterS9, S19 und dem Serienschalter S10 geöffnet und dadurch die Parallelschaltung der Fahrmotoren und der Widerstandsgruppen vorbereitet.
Beim übergang von Serien- und ParaHelschaltung der Motoren in der Stufe 13 schließen die ParallelschalterP1 und Pll und die Gruppierungsschalter S 2 und S 12. Die Serienschalter S 1 und S 11 bleiben während des gesamten Parallelbetriebes geöffnet. Anschließend öffnet der Serienschalter S10, so daß die beiden Motorstromkreise mit ihren zugehörigen Widerständen voneinander getrennt sind.
Der Bremsbetrieb setzt ein, nachdem die Motoren zu einer der an sich bekannten, für die Erregung geeigneten Bremssehaltungen gruppiert wurden und die Fahr-Brems-Umschalter B 1, B 9 und B 11 umgelegt haben. Auch in diesem Betriebsfall werden die Widerstandsstufen bis zur Stufe 11 in bereits bekannter Weise durchlaufen. Auf Stufe 11 tritt jedoch abweichend von der Serienschaltung bei der Anfahrt kein Kurzschluß der eingeschalteten Widerstände ein, sondern infolge der Wirkung bis zu dieser Bremsstufe in Serie mit der Widerstandsgruppe Wl bis W6 bzw. Wll bis W16 liegenden Restwiderstände RI und Rll wird der Widerstand jeder Gruppe nur bis zum Wert dieser Restwiderstände verringert. Anschließend an die elfte Bremsstufe öffnen auf der Zwischenstufe 12 sämtliche Gruppierungsschalter, wodurch die Parallelschaltung der Widerstandsgruppen W 1 bis W 6 und W 11 bis W 16 zu den Restwiderständen R 1 und R 11 vorbereitet wird.
Durch Schließen der Schalter Pl und Pll wird diese Parallelschaltung der Widerstandsgruppen zu den Restwiderständen auf Stufe 13 vollzogen. Auf den Bremsstufen 14 bis 23 werden dann die den Restwiderständen paraflelgeschalteten Widerstandsgruppen W 1 bis W 6 bzw. W 11 bis W 16 teils kurzgeschlossen, teils einander parallel geschaltet, bis auf Stufe 23 der vollständige Kurzschluß der Widerstandsgruppen erreicht ist.
Zur Steuerung können in erster Linie Fahrschalter mit Fahr- und Bremsschaltwalzen, gegebenenfalls mit einer nachgeschalteten Schützensteuerung eingesetzt werden. Es ist jedoch in gleichem Maße möglich, auch kontaktlose Elemente zur Steuerung einzusetzen, durch die entsprechende Schütze betätigt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Zweimotorenantrieb mit Fahr- und Bremsbetrieb in Reihen-Parallelschaltung der vorzugsweise in Reihenschluß erregten Fahrmotoren für ein elektrisches Triebfahrzeug unter Verwendung von Vorwiderständen zur Begrenzung des Motorankerstromes, wobei jedem Motor eine besondere, aus mehreren Teilwiderständen zusammengesetzte, für den bei gleicher Stufenzahl durchführbaren Fahr- und Bremsbetrieb gleich aufgebaute und abgestufte Widerstandsgruppe zugeordnet ist, dadurch gekennzeichn e t, daß in Reihe mit den Widerstandsgruppen (W1 bis W6 bzw. Wll bis W16) im Fahrbetrieb unbenutzte, im Bremsbetrieb dauernd im Bremskreis eingeschaltete Restwiderstände (R1, R11) liegen, denen bei dem unter Verwendung des gleichen Schaltprogramms wie beim Fahrbetrieb durchgeführten Bremsbetrieb nach Durchlaufen der auch im Serienbetrieb beim Fahren durchlaufenen Stufen die anderen Teilwiderstände bis zur überbrückung derselben parallel geschaltet werden.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Parallelschalten der Widerstandsgruppen (W 1 bis W 6 bzw. W 11 bis W 16) zu den Restwiderständen (R 1 bzw. R 11) die gleichen Schaltelemente (P 1 und P 11) verwendet werden, die während des Fahrens die Umschaltung von Serien- auf Parallelbetrieb vornehmen. 3. Antrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung vom Fahrprogramm auf das Bremsprogramm und umgekehrt durch einen Fahr-Brems-Umschalter erfolgt. 4. Antrieb nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung, gegebenenfalls mit nachgeschalteter Schützensteuerung, durch die unmittelbar von jeder Fahrstufe aus auf Bremsen übergegangen werden kann. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 703 665, 705 475, 755 137, 767 024, 943 299.