DE1438812A1 - Bremseinrichtung fuer Schienenfahrzeuge - Google Patents
Bremseinrichtung fuer SchienenfahrzeugeInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/24—Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
- B60L7/26—Controlling the braking effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
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Description
SIEMENS-SCHUCKERTWERKE
Aktiengesellschaft
„ U W. 1965
Erlangen, den Werner-von-Siemens-Str. 50
PLA 65/12'50
Zum Abbremsen von Schienenfahrzeugen mit elektrischem Antrieb
ist ee bekannt, den Elektromotor als Generator zu schalten
und die kinetische Energie der bewegten Massen in Bremswideretänden zu vernichten. Man erzielt auf diese Weise eine
verschleiflarme und damit auch betriebssichere Bremse. Von
besonderer Bedeutung ist dies bei schnellfahrenden Fahrzeugen,
und die kinetische Energie der bewegten Massen in Bremswideretänden zu vernichten. Man erzielt auf diese Weise eine
verschleiflarme und damit auch betriebssichere Bremse. Von
besonderer Bedeutung ist dies bei schnellfahrenden Fahrzeugen,
-1- $0iSQft/Q237
Bir/ka
.PL* 65/1
da die beim Bremsen zu vernichtende Energie bekanntlieh mit
dem Quadrat der Geschwindigkeit wächst.
Die bekanntgewordenen Bremseinriehturigen mit generatorischen
und mechanischen Bremsen befriedigen nichtf da betriebsmäßig
eine verschleißarme, d.h. generatorische Bremse nicht in dem
erforderlichen Umfang erreicht wurde und durch den, unerwünscht
hohen Gebrauch der mechanischen Bremse deren Hauptfunktion als Not- und Sicherhei tsbrem-se beeinträchtigt wurde. So sind
beim Abbremsen aus Geschwindigkeiten um 200 km/h die Bremsbacken
der mechanischen Bremse bereits nach wenigen VoIloremsungen
unbrauchbar.
Der neuen Bremseinrichtung liegt die Aufgabe zugrunde, die
Nachteile der bekannten Einrichtungen durch vorrangigen Einsatz der generatorischen Bremse gegenüber der mechanischen
Bremse zn beseitigen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die mechanische Bremse
in Abhängigkeit von Überwachungsgliedern der generatorischen Bremse steht und Mittel zur selbsttätigen Einschaltung der
mechanischen Bremse bei einem Zurückbleiben der von der generatorischen Bremse gegenüber einem Bremssollwert aufge-·
brachten Bremskraft (Istwert) vorgesehen sind.
-2- Bir/Na
BAD ORIG'NAL
Zur näheren Erläuterung der Wirkungsweise der Bremseinrichtung
wird auf die Zeichnung verwiesen, die ein schematisches Wirkschaltbild der neuen Einrichtung zeigt.
Der Bremssollwert wird der Bremseinrichtung über einen Sollwertgeber
24 am Führerstand des Fahrzeuges vorgegeben und gelangt zu dem Regel verstärker 1 für die Erregung des Fahrmotors
5 und gleichzeitig zum Verstärker 18 der mechanischen Bremse. Zur Erzielung eines stoßfreien Einsatzes der mechanischen
Bremse 20, 21, 22 1st deren vorzugsweise elektriscn arbeitender Verstärker 18 in seiner Verstärkercharakteristik
dem Verhalten der druckluftbetätigten mechanischen Bremse
angepaßt. Zur Messung des Erregerstromes für die Erregerwicklung 4 des Fahrmotors 5 dient ein Gleichstrommeßglied 2.
Der generatorische Strom des Fahrmotors 5 wird beim Bremsen über ein Gleichstronuneßglied 23 gemessen. Die Temperatur des
Bremswiderstandes 6 erfaßt ein Temperaturwächter 7. Die aufgebrachte Bremskraft erfaßt ein Hallgenerator 8 in
Abhängigkeit vom Erregerstrom 3 und Vom generatorischen
Strom 23. Hierbei ist vorausgesetzt, daß der Fahrmotor 5 unterhalt der Sättigung betrieben wird oder der Hallgenerator
der Erregerkennlinie des Fahrmotors angepaßt ist.
Solange nach Vorgabe eines Bremssollwertes üoer den Sollwertgeber
24 oder über eine automatische bzw. halbautomatische
-5- Bi r/Na
909808/0237 , . BAD
PLA 65/1230 H 38 8 12
Fahr- und Bremssteuerung die geforderte Bremswirkung von der
generatorischen Bremse (1, 4, 5, 6) aufgebracht werden kann, spricht diese allein an, während das Bremssignal für die
mechanische Bremse über ein Schaltmittel 19 unterbrochen ist Dieses Schaltmittel 19 steht in Abhängigkeit von der Wirkung
der elektrischen Bremse und gibt die mechanische Bremse nur dann frei, wenn die Wirkung der elektrischen Bremse - die
über bekamrte Meßeinrichtungen otter gefühlsmäßig vom Fahrer
erfaßbar ist - unter dem der Bremseinrichtung vorgegebenen
Bremssollwert bleibt, eine Überlastung der generatorischen Bremse droht, die Gleitschutzüberwachung des TriebfahrZeuges
angesprochen hat oder aus ähnlichen Gründen. Das Schaltmittel
19 schaltet die mechanische Bremse (20, 21, 22) z.B.
dann ein, wenn die vom GleichstiroTnmeßg]led 2 gelieferte Größe
einen im Grenzwertffleld-er 11 eingestellten Wert des
Erregersträges üb:er schrei-fcet., wodurch ein Oder-Gatter 1?
anspricht und das Steuersignal für das Schaltmit^el 19
liefert. · '
Wenn tier /genexatxxr-ische Strom rim Sstoroffikrels stes -3?ahrittotors 5
unzulässig hohe Werte annimmt, spricht das Schaltmittel 19
über den ^GbBnzw^rtffleüÄer 15 und das Oder^Satter 17 >an.
Das Vom ^ahrffiötör 5 aufgebrachte IJremsnömsnik, äafs sich aus
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ergäbt;, -also dem Produkt aus Mötors^troatn und
PADORlGiNAL
PLA 65/1230 H38812
proportional ist, wird vom Hallgenerator 8 über den Grenzwertmelder
12 ausgewertet. Der Hallgenerator 8 wird über die im Erregerstromkreis liegende Feldwicklung 3 erregt.
■ Pur den PaIL,' daß die generatorische Bremse nur kurzzeitig
verwendet wird, ist sie entsprechend höher belastbar. Um eine Überlastung der generatorischen Bremse bei langer
andauernden Bremsungen mit sehr hohem Bremsmoment zu vermeiden, wird, nach Erreichen der höchst zulässigen Temperatur
des Bremswiderstandes 6 vom Temperaturwächter 7 dem Hegelverstärker
1 für die Erregung des Fahrmotors ein Signal zugeführt. Der Hegelverstärker 1 regelt unter der Wirkung
dieses Signales die Bremsleistung der generatorischen Bremse auf deren-zulässige Dauerleistung herab. Ein Absinken der
insgesamt von der Bremseinrichtung aufgebrachten Bremskraft wird dadurch verhindert, daß das über den Temperaturwächter
gebildete Belastungssignal für die generatorische Bremse über den einen Eingang eines Und-Gatters 27 dem Oder-Gatter 17
zugeführt wird. Der andere Eingang des Und-Gatters 27 steht über einen auf die Dauerleistung der generatorischen Bremse
eingestellten Grenzwertmelder 15 mit dem Gleichstrommeßglied 23 für den generatorischen Bremsstrom in Verbindung.
Das Und-Gatter 27 gibt dann ein Signal zur Auslösung der mechanischen Bremse* wenn sowohl die Grenztemperatur des
Bremswiderstandes 6 als auch die Dauerleistung der generat ο riech, en Bremse ,.erreicht sind.
9098-Θ587 02 37 Bir/Na
PLA 65/1230 H38812 O
Ein Und-Gatter 9 steht mit einem Eingang über eine Umkehrstufe 10 sowie einem auf die Anlaufzeit der generatorisehen
Bremse (4, 5) eingestellten Verzögerungsglied 25 mit dem Bremssollwertgeber 24 und über den anderen Eingang mit dem
Gleichstrommeßglied 23 für den generatorisehen Bremsstrom
in Verbindung. Auf diese Weise wird das die mechanische Bremse auslösende Oder-Gatter 17 auch dann angesteuert,
wenn beim Anstehen eines Sollwertes am Hegelverstärker 1 im generatorisehen Bremsstromkreis nach Ablauf der am
Verzögerungsglied 25 eingestellten Anlaufzeit der generatorisehen Bremse kein Strom auftritt, d.h. die generatorisehe
Bremse nicht-anspricht.
Bei Triebfahrzeugen mit generatorischer Bremse wird, um ein
Überbremsen, d.h. Gleiten, der gebremsten Achsen zu verhindern, über Grenzwertmelder 14 und Schaltmittel 20 die
Steuerung der Druckluftbremse 21 für das oder die generatorisch bremsenden Triebfahrzeuge so beeinflußt, daß die
mechanische Bremse nur geschwächt oder gar nicht zum Einsatz kommt, solange ein Mindestwert des generatorisehen Bremsstromes
nicht unterschritten ist.
Bei Zügen mit generatorischer Bremse wirkt diese nur auf die
Achsen der Triebfahrzeuge, während die Wagen über die Druckluftventile (22) der mechanischen Bremse gebremst werden.
Tritt während des Bremsvorganges mit der generatorisehen
909808/0237
-6- Bir/Na
PLA 65/1230
Bremse ein Gleiten von (generatorisch gebremsten) Triebfahrzeugachsen
auf, so wird - bis zum Wiederfangen der gleitenden Achsen - die generatorische Bremse in ihrer Wirksamkeit
reduziert. Eine Gleitmeldeeinrichtung 16, die über das Oder-Gatter 17 ein Signal gibt, schaltet die mechanische
Bremse der Wagen zur Unterstützung der jetzt reduzierten generatorischen Bremse ein.
Zur Erhöhung der Stabilität der Hegelkreise innerhalb der
Bremseinrichtung ist eine Wirkverbindung vom Ausgang des
Schaltmittels 19 für die mechanische Bremse zum Regelverstärker 1 für die Erregung der generator!sehen Bremse vorgesehen.
Hierdurch wird nach dem Einsatz der mechanischen Bremse ein Befehl zur Vollaussteuerung der generator!sehen
Bremse (5) auf den Regelverstärker 1 gegeben, wodurch die Vorrangigkeit der generatorischen Bremse gegenüber der
mechanischen Bremse sichergestellt ist und Pendelungen
zwischen den tfeiden Bremssystemen vermieden werden. ^
Die zur .Erregung des Fahrmotors 5 erforderliche Erregerleistung
wird ±n an sich bekannter Weise dem Ankerstromkreis des Fahrmotors 5 entnommen und dem Erreg«rstrOmkreis -.über
geeignete Gleichstromwandler zugeführt.
Die beabsichtigte Wirkung xter generatorisehen Bremse wird
bei Fahrzeugen mit Geschwindigkeiten bis 200 km/h in der
IS/013 7 BAD ORIGINAL
-7- ' Bir/Ha
PLA 65/1230 U38812
Regel schon-dadurch erreicht, daß nur innerhalb eines
Geschwindigkeitsbereiches von 50 bis 200 km/h vorrangig generatorisch gebremst wird. Eine generatorische Abbremsung
bei Geschwindigkeiten unter 50 km/h bringt keine wesentlichen Vorteile, da dann die noch abzubremsende kinetische
Energie des Fahrzeuges schon sehr gering ist und zudem ein besonderer Aufwand zur Erzielung noch ausreichender generatorischer
Bremsmomente erforderlich wäre. Bei Unterschreiten einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit von z.B. 60 km/h
wird deshalb über Geschwindigkeitswächter 26 die mechanische Bremse eingeschaltet und die Wirkung der generatorischen
Bremse kontinuierlich auf Null herabgeregeit.
8 Patentansprüche
1 Figur
1 Figur
-8- Bi r/Na
: ß*D ORIGINAL
909808/0237
Claims (8)
1. Bremseinrichtung für Schienenfahrzeuge, insbesondere für schnei!fahrende Schienenfahrzeuge mit generatorischer
und mechanischer Bremse, bei der die generatorische Bremse vorrangig vor der mechanischen Bremse zum Einsatz
kommt, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Bremse in Abhängigkeit von Überwachungsgliedern der generatorischen
Bremae steht und Mittel zur selbsttätigen Einschaltung der mechanischen Bremse bei einem Zurückbleiben
der von der generatorischen Bremse gegenüber einem Bremssollwert aufgebrachten Bremskraft (Istwert) vorgesehen
sind.
2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurcn gekennzeichnet,
daß die Wirkverbindung zwischen dem Verstärker für die mechanische Bremse und den Druckluftventilen abhängig ist
von der Größe des generatorischen Bremsstromes, der Größe der (höchstzulässigen) elektrischen Bremskraft, der
Temperatur bzw. der Belastbarkeit der Bremswiderstände und/oder der Größe des Erregerstromes.
3. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der vorzugsweise elektrisch arbeitende Verstärker zur Steuerung der Druckluftventile der mechanischen
Bremse in seiner Verstärkercharakteristik dem Verhalten der Druckluftbremse angepaßt ist.
9 09808/0237
Q BAD ORIGINAL
-9- ., , Bir/Na
PLA 65/1230 U38812
4. Bremseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zur Verwendung in Zügen, die aus Triebfahrzeugen und
Wagen ohne Eigenantrieb bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur selbsttätigen Einschaltung der Druckluftbremse
der Wagen beim Gleiten der Achsen eines Triebfahrzeuges vorgesehen sind.
5. Bremseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die generatorische Bremse in
Einschaltabhängigkeit von der mechanischen Bremse im Sinne
einer Vollaussteuerung steht, um Pendelungen zwischen generatorischer und mechanischer Bremse zu vermeiden und
die Vorrangigkeit der generatorischen Bremse gegenüber der mechanischen Bremse sicherzustellen.
6. Bremseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein Temperaturwächter vorgesehen
ist, der bei Erreichen der höchstzulässigen Temperatur des Bremswiderstandes die Bremsleistung der generatorischen
Bremse auf Dauerleistung zurückregelt.
7. Bremseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch die nach generatorischer Abbremsung· des Fahrzeuges unter einen vorgegebenen Geschwindigkeitswert selbsttätig einsetzende mechanische Abbremsung bei
kontinuierlicher Abschaltung der generatorischen Bremse.
909808/0237 BAD original
-10- Bir/Na
PLA 65/1230 H38812
8. Bremseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Versagen der generatorischen
Bremse nach Ablauf einer am Verzögerungsglied eingestellten Anlaufzeit für die Erregung der generatorischen
Bremse die mechanische Bremse betätigt wird.
-11- Bir/Na
909808/0237 bad original
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES0096552 | 1965-04-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1438812A1 true DE1438812A1 (de) | 1969-02-20 |
Family
ID=7520156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19651438812 Pending DE1438812A1 (de) | 1965-04-15 | 1965-04-15 | Bremseinrichtung fuer Schienenfahrzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1438812A1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE19703061A1 (de) * | 1996-01-29 | 1997-07-31 | Toyota Motor Co Ltd | Bremsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug zum Maximieren der regenerativen Energie |
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-
1965
- 1965-04-15 DE DE19651438812 patent/DE1438812A1/de active Pending
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DE19703061B4 (de) * | 1996-01-29 | 2014-02-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Bremsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug zum Maximieren der regenerativen Energie |
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