DE1438810B2 - VEHICLE DRIVE WITH A DC SERIES MOTOR IN BRAKING - Google Patents

VEHICLE DRIVE WITH A DC SERIES MOTOR IN BRAKING

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DE1438810B2 DE19641438810 DE1438810A DE1438810B2 DE 1438810 B2 DE1438810 B2 DE 1438810B2 DE 19641438810 DE19641438810 DE 19641438810 DE 1438810 A DE1438810 A DE 1438810A DE 1438810 B2 DE1438810 B2 DE 1438810B2
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Description

kondensator 6 und einem gesteuerten Löschventil 7 sowie einem Umladekreis bestehen soll, der eine Reihenschaltung einer Umladedrossel 10 mit einem Ventil 11 enthält, das vorzugsweise steuerbar sein soll. Die Wirkungsweise dieser Löschanordnung mit einem gesteuerten Ventil als Umladeventil 11 ist bereits aus der »Siemens-Zeitschrift«, Heft 1/1964, S. 15 bekannt. Durch die Verwendung des gesteuerten Umladeventils 11 kann die in den Induktivitäten der Spannungsquelle und der Leitungen gespeicherte Energie für den Löschvorgang nutzbar gemacht werden. Das Bremsventil 5 und das Umladeventil 11 werden gleichzeitig gezündet. Nach der Umladung des Löschkondensators 6 erlischt das gesteuerte Umladeventil 11. Die überhöhte Ladung des Löschkondensator 6 kann nicht über den Motor und das Umladeventil 11 abfließen und bleibt erhalten.capacitor 6 and a controlled extinguishing valve 7 and a reloading circuit should exist, which is a Series connection of a transfer throttle 10 with a valve 11, which is preferably controllable target. The operation of this extinguishing arrangement with a controlled valve as a transfer valve 11 is already from the "Siemens-Zeitschrift", issue 1/1964, p. 15 known. By using the controlled Umladeventils 11 can be stored in the inductances of the voltage source and the lines Energy can be made available for the extinguishing process. The brake valve 5 and the transfer valve 11 are ignited at the same time. After the quenching capacitor 6 has been recharged, the controlled recharging valve goes out 11. The excessive charge of the quenching capacitor 6 cannot over the motor and the Reload valve 11 drain and remains.

Für eine zusätzliche Ladung des umgeladenen Löschkondensators 6 unabhängig von der vom Anker 2 des Motors gelieferten Spannung ist eine zusätzliche Gleichspannungsquelle 8, die beispielsweise eine Akkumulatorenbatterie sein kann, in Reihe mit einem gesteuerten Ladeventil 9 vorgesehen; diese Reihenschaltung kann dem Löschkondensator 6 parallel geschaltet sein. Im Ladestromkreis können zweckmäßig Mittel zur Begrenzung des Ladestromstoßes vorgesehen sein. Zu diesem Zweck kann vorteilhaft die Umladedrossel 10 herangezogen werden. Die Einschaltdauer der Batterie 8 zu Beginn eines Bremsvorganges wird dann im wesentlichen bestimmt durch den aus der Drossel 10 und dem Kondensator 6 gebildeten Schwingkreis. Die Anordnung der Drossel 10 im Ladekreis hat den besonderen Vorteil, daß der Kondensator 6 auf eine höhere Spannung als die Spannung der Batterie 8 aufgeladen wird. Ferner erhält das Ladeventil 9 durch die Energieschwingung eine zum Erlöschen ausreichende Spannung in Sperrichtung, so daß eine zusätzliche Löscheinrichtung entfallen kann.For an additional charge of the recharged quenching capacitor 6 regardless of the Armature 2 of the motor supplied voltage is an additional DC voltage source 8, for example a storage battery may be provided in series with a controlled charging valve 9; this series connection can be connected in parallel to the quenching capacitor 6. In the charging circuit can appropriately means for limiting the charging current surge can be provided. To this end it can be beneficial the transfer throttle 10 can be used. The duty cycle of the battery 8 at the beginning of a The braking process is then essentially determined by the throttle 10 and the capacitor 6 formed resonant circuit. The arrangement of the throttle 10 in the charging circuit has the special Advantage that the capacitor 6 is charged to a higher voltage than the voltage of the battery 8 will. Furthermore, the charging valve 9 is given sufficient energy to be extinguished by the energy oscillation Voltage in the reverse direction, so that an additional extinguishing device can be omitted.

Da die Hilfsspannungsquelle zu Beginn eines Bremsvorganges im allgemeinen nur einige Sekunden wirksam ist, kann beispielsweise in Verbindung mit einem Antriebsmotor mit einer Leistung von 500 kW bei einer Fahrdrahtspannung von 600 V eine Batterie 8 mit einer Ladeleistung von etwa 300 W gewählt werden.Since the auxiliary voltage source generally only takes a few seconds at the beginning of a braking process is effective, for example, in connection with a drive motor with a power of 500 kW with a contact wire voltage of 600 V, a battery 8 with a charging power of about 300 W is selected will.

Nach F i g. 2 ist der Steuerelektrode des Löschventils 7 jeweils zur Zeit ta, t3 und i6 in einem festen Abstand T voneinander ein Zündimpuls /7 vorgegeben. Zur Zeit fx werden das Bremsventil 5 und das Umladeventil 11 durch einen Zündimpuls i. auf dessen Steuerelektrode gezündet. Die Einschaltzeit Te des Bremsventils 5 kann durch Verschiebung der Zündzeitpunkte it und i4 eingestellt werden. Damit im Löschzeitpunkt des Bremsventils 5, beispielsweise zur Zeit tv dem Löschkondensator 6 eine für die Löschung ausreichende Ladung zur Verfügung steht, erhält kurz vorher zur Zeit to das Ladeventil 9 einen Zündimpuls ig, und der Kondensator 6 wird von der Batterie 8 über das Ventil 9 und die Drossel 10 aufgeladen. Der gleiche Vorgang wiederholt sich von ti bis i0 und weiter mit der Taktfrequenz des Gleichstromstellers. According to FIG. 2, an ignition pulse / 7 is given to the control electrode of the extinguishing valve 7 at times t a , t 3 and i 6 at a fixed distance T from one another. At time f x the brake valve 5 and the transfer valve 11 are activated by an ignition pulse i. ignited on its control electrode. The switch-on time T e of the brake valve 5 can be set by shifting the ignition times i t and i 4 . So that at the time of extinction of the brake valve 5, for example at time t v, the extinguishing capacitor 6 has a sufficient charge available for the extinction , the charging valve 9 receives an ignition pulse i g shortly beforehand at time t o, and the capacitor 6 is supplied by the battery 8 the valve 9 and the throttle 10 are charged. The same process is repeated from t i to i 0 and further with the clock frequency of the DC chopper.

Sobald der Spannungsabfall am Bremswiderstand 4 durch den Bremsstrom der Maschine 2 größer wird als die Spannung der Batterie 8, kann das Ventil 9 nicht mehr gezündet werden. Der Löschkondensator 6 wird durch den Ankerstrom geladen.As soon as the voltage drop across the braking resistor 4 due to the braking current of the machine 2 increases than the voltage of the battery 8, the valve 9 can no longer be ignited. The quenching capacitor 6 is charged by the armature current.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

1 2 Es wurde nun erkannt, daß zu Beginn des Brems- Patentansprüche: Vorganges, wenn der Motor noch keine oder nur geringe Spannung liefert, die Wirksamkeit der Lösch-1 2 It has now been recognized that at the beginning of the braking claims: Process when the motor is still supplying no or only low voltage, the effectiveness of the extinguishing 1. Fahrzeugantrieb mit einem Gleichstrom- anordnung für den Thyristor (Bremsthyristor) unter Reihenschlußmotor, bei dem zur Steuerung des 5 Umständen dadurch beeinträchtigt wird, daß der Bremsstromes ein dem Bremswiderstand parallel- Löschkondensator keine ausreichende Ladung ergeschaltetes, nach Art eines Thyristors arbeiten- hält.1. Vehicle drive with a direct current arrangement for the thyristor (brake thyristor) under Series-wound motor in which the control of the 5 circumstances is impaired by the fact that the Braking current connected in parallel to the braking resistor - extinguishing capacitor insufficient charge, works like a thyristor - keeps working. des Bremsventil mit einem steuerbaren Lösch- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beiof the brake valve with a controllable extinguishing The invention is based on the object ventil und einem über dieses vom Bremsstrom einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähntenvalve and one via this of the braking current of a circuit arrangement of the aforementioned aufladbaren Löschkondensator sowie parallel io Art dafür zu sorgen, daß auch zu Beginn des Brems-chargeable quenching capacitor as well as parallel io Art to ensure that even at the beginning of the braking zum Löschventil ein aus einer Drossel und einem Vorganges die Funktionsfähigkeit der Löscheinrich-to the extinguishing valve on from a throttle and a process the functionality of the extinguishing device Umladeventil bestehender Umladezweig vorge- tung sichergestellt ist.Umladeventil existing Umladezweig is ensured. sehen ist, über den der Löschkondensator durch Die Erfindung besteht darin, daß zur gesteuerten Zünden des Bremsventils umgeladen wird, da- Abgabe eines zusätzlichen Ladestroms für den umdurch gekennzeichnet, daß zur gesteuer- 15 geladenen Löschkondensator eine mit einem steuerten Abgabe eines zusätzlichen Ladestromes für baren Ladeventil in Reihe geschaltete Hilfsspannungsden umgeladenen Löschkondensator (6) eine mit quelle vorgesehen ist und daß das Ladeventil jeweils einem steuerbaren Ladeventil (9) in Reihe ge- einen Zündimpuls zu einem Zeitpunkt erhält, der schaltete Hilfsspannungsquelle (8) vorgesehen ist nach dem Zündzeitpunkt des Bremsventils und um und daß das Ladeventil (9) jeweils einen Zünd- 2° einen solchen zeitlichen Abstand vor dem Zündzeitimpuls (Z9) zu einem Zeitpunkt (i2) erhält, der punkt des Löschventils liegt, daß die Zusatzladung nach dem Zündzeitpunkt (ij des Bremsventils (5) bis zum Zündzeitpunkt des Löschventils beendet ist. und um einen solchen zeitlichen Abstand vor Gleichspannungsschalter mit Thyristoren und dem Zündzeitpunkt (f3) des Löschventils (7) liegt, einem regelmäßig aus einer Spannungsquelle aufladdaß die Zusatzladung bis zum Zündzeitpunkt (i3) 25 baren Kondensator zum Löschen sind bekannt. Aus des Löschventils (7) beendet ist. der Zeitschrift »Die elektrische Ausrüstung« Heft 4/The invention consists in that for the controlled ignition of the brake valve is reloaded, since delivery of an additional charging current for the umdurch characterized that for the controlled 15 charged quenching capacitor one with a controlled delivery of an additional charging current for cash Charging valve in series connected auxiliary voltage the reloaded quenching capacitor (6) is provided with a source and that the charging valve receives a controllable charging valve (9) in series with an ignition pulse at a point in time, the switched auxiliary voltage source (8) is provided after the ignition point of the brake valve and around and that the loading valve (9) receives an ignition 2 ° such a time interval before the ignition time pulse (Z 9 ) at a point in time (i 2 ), the point of the extinguishing valve is that the additional charge after the ignition point (ij des Brake valve (5) has ended up to the ignition time of the extinguishing valve and by such a time Distance in front of DC voltage switch with thyristors and the ignition point (f 3 ) of the extinguishing valve (7) is a regular recharge from a voltage source, the additional charge up to the ignition point (i 3 ) 25 baren capacitor for extinguishing are known. The extinguishing valve (7) has ended. of the magazine »Die electrical equipment« issue 4 / 2. Fahrzeugantrieb nach Anspruch 1, dadurch 1961, S. 116, Bild 10 ist z. B. für einen Gleichstromgekennzeichnet, daß die Reihenschaltung der kreis ein kontaktloser Gleichstromschalter bekannt, Hilfsspannungsquelle (8) mit dem Ladeventil (9) der aus einem steuerbaren Silizium, Thyratron beder Reihenschaltung des Löschkondensators (6) 3° steht, welches mittels einer aufschaltbaren Gegenmit der Drossel (10) parallel geschaltet ist. spannung gelöscht werden kann. Die Gegenspannung2. Vehicle drive according to claim 1, characterized in 1961, p. 116, Figure 10 is z. B. for a direct current indicated that the series connection of the circuit is a contactless direct current switch known, Auxiliary voltage source (8) with the loading valve (9) made of a controllable silicon, thyratron beder Series connection of the quenching capacitor (6) is 3 °, which by means of a switchable counter mit the throttle (10) is connected in parallel. voltage can be cleared. The counter tension wird von einem Kondensator geliefert, der über einen an eine Wechselspannung gelegten Transfor-is supplied by a capacitor that is connected to an alternating voltage via a transformer mator und einen Einweggleichrichter aufgeladenmator and a half-wave rectifier 35 wird. Der Kondensator ist über ein steuerbares Hilfs-Silizium-Thyratron parallel zum Schalt-Thyra-35 will. The capacitor is via a controllable auxiliary silicon thyratron parallel to the switching thyra Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugantrieb mit tron geschaltet. Soll der Gleichstromkreis gesperrtThe invention relates to a vehicle drive with tron switched. Should the DC circuit be blocked einem Gleichstrom-Reihenschlußmotor, bei dem zur werden, wird das Hilfs-Thyratron gezündet. Dera direct current series motor, in which to become, the auxiliary thyratron is ignited. Of the Steuerung des Bremsstromes ein dem Bremswider- Kondensator entlädt sich in Gegenrichtung desControl of the braking current in the braking resistor capacitor discharges in the opposite direction of the stand parallelgeschaltetes, nach Art eines Thyristors 40 Schalt-Thyratrons und sperrt dieses in kurzer Zeit,was connected in parallel, like a thyristor 40 switching thyratron and blocks this in a short time, arbeitendes Bremsventil mit einem steuerbaren Bei dem Wechselrichter gemäß der französischenworking brake valve with a controllable at the inverter according to the French Löschventil und einem über dieses vom Bremsstrom Patentschrift 1311479 wird der Kondensator zumExtinguishing valve and a through this from the braking current patent specification 1311479 is the capacitor for aufladbaren Löschkondensator sowie parallel zum Löschen der Ventile entweder aus einer Hilfsspan-chargeable quenching capacitor as well as parallel to the quenching of the valves either from an auxiliary voltage Löschventil ein aus einer Drossel und einem Umlade- nungsquelle mit richtiger Polarität oder aus der > *Extinguishing valve on from a throttle and a reloading source with correct polarity or from the> * ventil bestehender Umladezweig vorgesehen ist, über 45 Speisespannungsquelle in Verbindung mit einer aus- ■{ rvalve existing transfer branch is provided, over 45 supply voltage source in connection with an out- ■ { r den der Löschkondensator durch Zünden des Brems- reichenden Umladung aufgeladen. Jwhich the quenching capacitor is charged by igniting the brake-rich recharge. J ventils umgeladen wird. Als Hilfsspannungsquelle kann Vorzugs-, und vor-valve is reloaded. As an auxiliary voltage source, preferred and preferred Eine solche Schaltung zur Widerstandsbremsung teilhafterweise eine im Fahrzeug bereits mitgeführteSuch a circuit for resistance braking is in some cases already carried in the vehicle ist aus Bild 8 in Verbindung mit Bild 1 der »VDE- Batterie mit verhältnismäßig geringer Leistung ver-is shown in Fig. 8 in conjunction with Fig. 1 of the »VDE battery with relatively low power. Fachberichte« 22/1962, S. 1/94 bzw. S. 1/90, be- 50 wendet werden, da diese jeweils nur in der relativTechnical reports «22/1962, p. 1/94 or p. 1/90, are used, as these are only available in the relative kannt. Zur Steuerung des Bremsstromes wird dabei kurzen Anfangsphase des Bremsvorgangs belastetknows. To control the braking current, a short initial phase of the braking process is loaded der bei motorischem Betrieb im Ankerstromkreis des wird.which is in motorized operation in the armature circuit of the. Motors liegende sogenannte Gleichstromsteller oder Zur weiteren Erläuterung der Erfindung soll aufMotor lying so-called DC chopper or To further explain the invention should be Tastschalter in Form eines steuerbaren Ventils, vor- die Zeichnung Bezug genommen werden. In F i g. 1Push button switch in the form of a controllable valve, refer to the drawing before. In Fig. 1 zugsweise eines Thyristors, mit einer Löscheinrich- 55 ist ein Fahrmotor in Bremsschaltung nach der Erfin-preferably a thyristor, with a extinguishing device 55 is a traction motor in braking circuit according to the invention tung verwendet, mit dem durch Änderung der Strom- dung schematisch dargestellt. In F i g. 2 ist die zeit-is used, with which is shown schematically by changing the current. In Fig. 2 is the time führungszeit des Thyristors die Drehzahl des Motors liehe Folge der Zündimpulse für die gesteuertenLead time of the thyristor the speed of the engine borrowed sequence of the ignition pulses for the controlled stufenlos eingestellt werden kann. Ventile der Bremsschaltung in einem Diagramm ver-can be continuously adjusted. The valves of the brake circuit are shown in a diagram. Bei gesperrtem Thyristor (Bremsthyristor) ist der anschaulicht.This is clear when the thyristor (braking thyristor) is blocked. Bremswiderstand voll wirksam, während bei durch- 60 Nach Fig. 1 ist der Reihenschaltung des Ankers 2 lässigem Thyristor der Widerstand Null ist bzw. mit der Erregerwicklung 3 eines Fahrzeugmotors ein lediglich der Durchgangswiderstand des Thyristors Bremswiderstand 4 parallel geschaltet. Der Bremswirksam ist. Durch das Verhältnis der Stromführungs- widerstand 4 ist durch ein gesteuertes, nach Art eines zeit des Thyristors zur Pausenzeit, während welcher Thyristors arbeitendes Bremsventil überbrückt, das der Bremsstrom über den Bremswiderstand fließt, 65 vorzugsweise ein Silizium-Thyristor 5 oder für können Zwischenwerte des bei der Bremsung wirk- größere Bremsströme auch eine Parallelschaltung samen Widerstandes in weiten Grenzen eingestellt solcher Ventile sein kann. Dem Thyristor 5 ist eine werden. Löscheinrichtung zugeordnet, die aus einem Lösch-Braking resistor is fully effective, while with through 60 According to Fig. 1, the series connection of the armature 2 permissible thyristor, the resistance is zero or with the excitation winding 3 of a vehicle engine only the contact resistance of the thyristor braking resistor 4 connected in parallel. The braking effect is. Due to the ratio of the current carrying resistance 4 is controlled by a, like a time of the thyristor to the pause time during which thyristor bridges the working brake valve, the the braking current flows through the braking resistor, 65 preferably a silicon thyristor 5 or for Intermediate values of the larger braking currents that act during braking can also be connected in parallel Such valves can be set within wide limits seed resistance. The thyristor 5 is one will. Assigned to extinguishing equipment, which consists of an extinguishing
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