DE1413614C

DE1413614C - Automatic contactor control for electric traction vehicles

Info

Publication number: DE1413614C
Authority: DE
Inventors: Jörg Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Amier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1971-12-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig arbeitende Schützensteuerung für elektrische Triebfahrzeuge, bei der die Fahrmotoren über Widerstände angelassen und gebremst werden und bei der zur Fahr- und Brcmsstromrcgclung die Widerstandsstufen über ein aus gleichartigen nacl'cinander schahenden elektronischen Einheiten bestehendes Register schrittweise geschaltet und die einzelnen Schritte nach Betätigung des Fahrschalters nach Maßgabe eines Slromsollweries über einen Generator mil fest einstellbarer Taktzeit gesteuert werden, der über je eine von zwei Steucrlcitungen in alternierender Reihenfolge an die gleichartigen Einheiten des Registers angeschlossen ist.The invention relates to an automatically operating contactor control for electric traction vehicles, in which the traction motors are started and braked via resistors and in the the resistance levels for driving and breaking current about a similar nacl'cinander happening electronic units existing register switched step by step and the individual Steps after actuating the drive switch in accordance with a Slromsollweries via a generator can be controlled with a permanently adjustable cycle time, which alternates via one of two control lines Sequence is connected to the similar units of the register.

In Triebfahrzeugen mit ReihenschluB-Fahrmoturcn ist eine gleichbleibende Beschleunigung i.n Anfahrbereich dadurch zu erreichen, daß ein annähernd konstanter Strom eingehalten wird. Hierzu werden die Motoren über stufenweise abschaltbare Anfahr-Widerständc angelassen. Beim Bremsen wird die ao Bewegungsenergie des Fahrzeuges über die zum Anfahren benutzten Widerstände in Wärme umgesetzt. In traction vehicles with series drive motors a constant acceleration in the approach range can be achieved by approx constant current is maintained. For this purpose, the motors are switched off gradually via start-up resistors left on. When braking, the ao kinetic energy of the vehicle is transferred to the Starting used resistors converted into heat.

Bei einer durch die »Siemens-Zeitschrift« 34 (lofiO), Seilen 701 bis 706, bekannten selbsttätig arbeitenden Schützensteuerung der eingangs genannten Art erfolgt die Anwahl der Widerstandsstufen über ein kontaktlos arbeitendes Register, das aus einer größeren Anzahl elektronischer Bauelemente besteht. Diese Bauelemente betätigen Schütze, welche die Motorwiderstände und die Sericn-Parallcl-Umgruppierung der Motoren schalten. Jeder Stufe der Widerstände ist ein Gedächtnis zugeordnet, das über Und-Gdtler mit dem Gedächtnis jeweils der folgenden Widerstandsstufe verbunden ist. Dem Register werden über Steucrleitungcn die erforderlichen Kommandos »Auf« oder »Ab«, »Fahren« oder »Bremsen« und von einem Generator erzeugte Impulse zugeführt. Diese Impulse gelangen über je eine von zwei Steucrleitungcn in alternierendem Wechsel zu den aufeinanderfolgenden Und-Gattern. Der Generator hat eine fest eingestellte Taktzeit. Die Kommandos und Impulse werden den Eingängen der verschiedenen Und-Gatter zugeführt und bewirken ein stufenweises Wcitcrschaltcn des Registers. Ist also der Fahrschalter auf »Fahren« oder »Bremsen« gestellt und werden die vom Generator erzeugten Impulse den Und-Gattcrn zugeführt, so wird das Register so lange weitergeschaltet, wie von einem Stromwächler her über eine Steucrleitung ein »Auf«- Befehl zugeführt wird. Die Taktzeit des Generators ist dabei so gewählt, daß das Register nicht vor Ablauf der Eigenzeit der die verschiedenen Widerslaiidssiufcn schüttenden Schütze wcitersdialtet. Um die Zug· oder Bremskraft festzulegen, stellt der jj Fahrer den Sollwert des StromwSehter» ein. Solange der Istwert kleiner als der eingestellte Sollwert ist. wird ein »Auf«»tkfchl gegeben. In an automatic contactor control of the type mentioned, known from Siemens-Zeitschrift 34 (lofiO), ropes 701 to 706, the resistance levels are selected via a contactless register that consists of a large number of electronic components. These components operate contactors, which switch the motor resistors and the series-parallel regrouping of the motors. Each level of resistance is assigned a memory that is connected to the memory of the following resistance level via And-Gdtler. The necessary commands "up" or "down", "drive" or "brake" and pulses generated by a generator are fed to the register via control lines. These pulses arrive via one of two control lines in alternating alternation to the successive AND gates. The generator has a fixed cycle time. The commands and impulses are fed to the inputs of the various AND gates and cause the register to be incremented. If the drive switch is set to "drive" or "brake" and the pulses generated by the generator are fed to the AND gates, the register is switched on as long as an "open" command is fed from a current monitor via a control line . The cycle time of the generator is chosen so that the register is not dialed before the end of the proper time of the contactors pouring out the various contradictions. In order to determine the pulling or braking force, the driver sets the desired value of the StromwSehter ». As long as the actual value is smaller than the set value. a "Auf""tkfchl is given.

Zum Beenden der Anfahrt bzw. Bremsung werden durch Wegnahme des »Fahr«- bzw. »Brems«-Befehls βσ die Gedächtnisse des Registers im Takte des Impulsgeber* zurückgeschaltet, so daß schließlich alle Schul ze abfallen.To end the approach or braking, removing the "drive" or "brake" command βσ the memories of the register are switched back in time with the pulse generator *, so that finally all Fall away from school.

Zum Bremsen wird in Abhängig^ jit von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges eine bestimmte Wider- fij stfindssiufc angewählt, auf der die Bremse einsetzen soll. Von dieser angewählten Stufe aus wird in Abhängigkeit von der gewünschten Verzögerung durch entsprechende Verstellung des Sollwertes des Stromwächters die Bremskraft selbsttätig eingestellt. For braking, depending on the speed of the vehicle, a certain resistance is selected at which the brake is to apply. From this selected level, depending on the desired delay, the braking force is automatically adjusted by adjusting the setpoint of the current monitor accordingly.

Beim Befahren von Gefällen mit einer solchen bekannten selbsttätig arbeitenden Schützensteuerung hat es sich gezeigi, daß die Bremskraftregelung schwierig zu handhaben ist, da auch bei wechselndem Gefälle auf möglichst gleichbleibende Geschwindigkeit gesteuert werden soll. Verstärkt sich das Gefälle, so muß durch Anhebung des Sollwertes des Siromwächtcrs wieder eine gleichbleibende Geschwindigkeit erreicht werden. Fährt das Triebfahrzeug Vt)Ii einem stärkeren Gefälle in ein schwächeres Gefälle ein, so wird die Geschwindigkeit des Fahrzeuges vermindert, wenn nicht ein »Ahx-Kommando auf die Steuerung gegeben wird. Für den Fahrer ist es aber sehr schwierig, das »Ab Kommando zeitlich so zu begrenzen, daß der Bremswiderstand in dem gerade erforderlichen Maß geändert wird, um eine geringe Geschwindigkeitsanhebung zu erreichen.When driving down slopes with such a known, automatically operating contactor control it has shown that the braking force control is difficult to handle, because even with changing Downhill gradients should be controlled to a constant speed as possible. Intensifies the gradient, the speed must be constant again by increasing the setpoint of the Sirom monitor can be achieved. If the locomotive Vt) Ii enters a steep gradient a weaker gradient, the speed of the vehicle is reduced, if not one »Ahx command is given to the controller. For the driver, however, it is very difficult to time the »Ab command so that the braking resistance is changed to the extent necessary to achieve a slight increase in speed to reach.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer selbsttätig arbeitenden stromgeregelten Schützensteuerung den Triebfahrzeugführer zu entlasten, wenn er in einem Streckenabschnitt mit wechselndem Gefälle die Bremskraft feinstufig derart einstellen soll, daß eine möglichst konstante Geschwindigkeit eingehalten wird.The object of the invention is therefore to provide an automatically operating current-regulated contactor control to relieve the driver when he is in a route section with changing Downhill gradients should adjust the braking force in such a way that a speed that is as constant as possible is adhered to.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer selbsttätig arbeitenden Schützensteuerung der eingangs genannten Art. erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim Bremsen auf bestimmten Stellungen des Fahrschalters der Generator mit fest eingestellter Taktzeit abschaltbar und eine der zwei Steuerleitungen derart mit einem Befehl belcgbar ist, daß mit jeder gesonderten Fahrschaltcrbetätigung ein Einzelschritt ausgelöst wird. Damit ist es möglich, unter Berücksichtigung der vorliegenden besonderen Bedingungen bei gelegentlichen Gefällebremsungen mit Hilfe nur eines Schaltelemcntcs auf einfache Weise eine Unischaltmöglichkeit zwischen einer stromwächtergerceelten und einer einzelschrittgcsteuerten Bremse zu erzielen.Based on an automatically operating contactor control, this task becomes the one mentioned at the beginning Art. Solved according to the invention in that when braking on certain positions of the drive switch the generator can be switched off with a fixed cycle time and one of the two control lines can be assigned a command in such a way that a single step is taken with each separate drive switch actuation is triggered. This makes it possible, taking into account the present special conditions in the case of occasional downhill braking with the help of just one switching element in a simple manner A switch option between a current monitor device and a single step controller Achieve brake.

Einzclschrittsteuerungcn sind als Ergänzung zu selbsttätig stromgercgelten Schützenstci>"rungen zwar bekannt. Jedoch liegen in den bekannten Fällen andere Aufgabenstellungen und entsprechend andere Lösungsmerkmale vor. Bei einer für ein Anfahren in stark ansteigender Strecke bestimmten Schaltungsanordnung für selbsttätig fortschreitende Schützen-Steuerungen mit einem Doppelfortschaltrclais ist ein vom Anfahrstrom unabhängiges, stufenweises Weiterschaltcn dadurch ermöglicht, daß der Fahrzeugführer zunächst einen gesonderten Schalter einlegt und alsdann durch abwechselndes F.instellen des Fahrschalters auf zwei Zwischenstellungcn zwei gesonderte Hilfsrelais betätigt, die an Stelle des Doppclfortschalt relais ein Weiterschalten der Schütze, und zwar um je eine Schaltstufe, bewirken (deutsche Patentschrift 479 862). Single-step controls are known as a supplement to automatically current-controlled contactors. However, in the known cases there are other tasks and correspondingly different solution features Step-by-step switching that is independent of the starting current is made possible by the fact that the vehicle driver first inserts a separate switch and then, by alternately setting the drive switch to two intermediate positions, actuates two separate auxiliary relays which, instead of the double switch relay, switch the contactors further, one at a time Switching stage, cause (German patent specification 479 862).

Es ist zwar auch eine Einzclschritlstctierung für das Bremsen eines elektrischen Triebfahrzeuges bekanntgeworden (deutsche Patentschrift 582 394). Bei dies*»' bekannten Steuereinrichtung für elektrisch betriebene Oberleitungsomnibusse mit Schützensteuerung ist aber eine Stromregelung nur für den Fahrbetrieb vorgesehen, während für eine Kurz· schtuQbrcmsung die Schütze ausschließlich, also auch bei einer Vcriogerungsbremsung in der Ebene.It is also an individual step for braking of an electric motor vehicle became known (German patent specification 582 394). at This * »'known control device for electrically operated trolleybuses with contactor control is a current control only for the Driving operation is provided, while the contactors are exclusively for a short protection, that is to say even when braking on the plane.

stufenweise über eine muh
Steuerwal/e schaltbar sind.gradually over a muh
Control rollers are switchable.

!•'ahrer einzustellende! • 's to be recruited

Claims

Claim:

Automatic contactor control in electric traction vehicles, in which the traction motors are started and braked via resistors and in the case of driving and control the resistance levels via a register consisting of similar electronic units that sound one after the other and the individual steps are switched step-by-step according to licta ' ties l-ahrschallci-. n.icli stipulation euiei SIIIiIIiSi) IIvVeTIe'-. via a (ieneralm * ι "it reads adjustable 'l'aklzeit gesieueii, dei iilvi each one \ nn two Suueikilungcii in altcrnicu'iuk'i Keihenlulge au the uleichailiueii l'.inlieiteu i \ c ^ Uegisters is attached. dad-ure Ii marked. That with the l'.reiiiseu; uil certain positions of the I alusclutlicis ilei Cieneral> ir with permanently set Takizcii abNch.ili bar and one of the two Steiierleiiiingen ilerait iiiii a Helehl is evidenced. IlalA with | cilei J-sitiulerten l- ' ahrsafety disapproval is replaced by an I ui.'cl step