DE1463243B2

DE1463243B2 -

Info

Publication number: DE1463243B2
Application number: DE19511463243
Authority: DE
Inventors: Johannes Dr.-Ing. Foerster; Guenter Dipl.-Ing. Lehmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1951-01-28
Filing date: 1951-01-28
Publication date: 1974-05-30
Also published as: DE1463243A1

Description

Die Hauptanmeldung 14 38 020 bezieht sich auf eine Anordnung zur Speisung eines Gleichstrom-Reihenschlußmotors über mindestens ein im Tastbetrieb arbeitendes steuerbares Stromrichterventil mit einem parallel zur Ankerwicklung und einem parallel zur Reihenschaltung von Anker- und Feldwicklung angeordneten Freilaufventil und einem weiteren, zu einer unter Umgehung der Feldwicklung erfolgenden unmittelbaren Speisung der Ankerwicklung bestimmten, im Tastbetrieb arbeitenden steuerbaren Stromrichterventil. Mit einem im Tastbetrieb steuerbaren Ventil wird ein Ventil bezeichnet, das ein- und ausschaltbar ist. Die Ausschaltung kann im Leistungskreis mit Hilfe eines Löschkondensators oder über den Sleuerkreis erfolge». Als Ventile kommen insbesondere steuerbare Halbleiterzellen, auch Siliziumthyristoren oder Vierschichttrioden genannt, in Frage.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit Verbesserungen und Ausgestaltungen der in der Hauptanmeldung 14 38 020 angegebenen Anordnung. Erfindungsgemäß ist parallel zu einem in Reihe zur Ankerwicklung und Feldwicklung liegenden Schalter ein Ohmscher Widerstand derart angeschlossen, daß bei einer Umschaltung des Schalters auf »Bremsen« das Fließen eines wenigstens für den Beginn einer elektrischen Bremsung erforderlichen Mindesterregerstromes in der Feldwicklung des Gleichstrom-Reihenschlußmotors ermöglicht ist.

Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Entlastung eines die Drehmomentumkehr des Gleichstrom-Reihenschlußmotors bewirkenden Umschalters eine Verriegelung mit dem das Bremsen bewirkenden Schalter vorgesehen ist, derart, daß zuerst mittels dieses Schalters auf »Bremsen« umgeschaltet wird und anschließend, nachdem der Motorstrom weitgehend abgeklungen ist, die Betätigung des Umschalters erfolgt.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dienen die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele.

F i g. 1 lehnt stark an die Ausführungsbeispiele des Hauptpatentes an;

F i g. 2 dient im wesentlichen der Erläuterung über das Vorsehen weiterer einen Bremsbetrieb verbessernder Ohmscher Widerstände.

In F i g. 1 ist ein Gleichstrom-Reihenschlußmotor gezeigt, dessen Feldwicklung 1 und dessen Ankerwicklung 2 über ein tastbares Ventil 3 aus einer an die Klemmen 21 und 22 angeschlossenen Stromquelle gespeist werden kann. Für die Feldwicklung 1 und die Ankerwicklung 2 ist ein gemeinsames Freilaufventil 4 vorgesehen. Zusätzlich ist an die Ankerwicklung 2 ein weiteres Freilaufventil 6 angeschlossen. Eine Feldschwächung kann mit Hilfe des tastba-

den Klemmen 21 und 22 zu steuern. Wenn diese Spannung einen bestimmten Grenzwert überschreitet, wird der Schalter 13' geschlossen. Da dieser Vorgang sehr schnell erfolgen muß, kann vorteilhafterweise 5 eine elektronische Schalteinrichtung, zu der eventuell noch ein Kondensator parallelgeschaltet ist, vorgesehen werden. Die Steuerung in Abhängigkeit von der Spannung zwischen den Anschlußklemmen 21 und 22 kann bei einem aus einer Batterie gespeisten An-

bar ist, vermieden wird. Selbstverständlich kann der Schalter 13' auch durch andere Größen, die den Ladezustand der Batterie anzeigen, beeinflußt werden.

Eine weitere Möglichkeit zur Minderung von Überspannungen und Bremskraftausfällen bei Unterbrechung einer Zuleitung ist die Parallelschaltung eines Widerstandes 12" zum tastbaren Ventil 3. Der wahlweise vorzusehende Schalter 13" in Reihe mit

ren Ventiles 5 erreicht werden. Zur Drehmomentumkehr ist ein Feldumschalter T vorgesehen. Die einen
Bremsbetrieb ermöglichende Stromkreisanordnung
enthält hier zunächst eine Bremsstromdiode 8 und
einen Schalter 9'. Zur Einleitung eines Bremsbetriebes wird zunächst mittels des Schalters 9' die unmittelbare Verbindung zwischen der Ankerwicklung 2
und der Klemme 22 der Stromquelle unterbrochen.
Der Motorstrom wird daraufhin über die Bremsstromdiode 8 gegen die Spannung der an die Klem- io trieb auch so erfolgen, daß eine Überladung der Batmen 21 und 22 angeschlossenen Stromquelle fließen, terie, wie sie für einen längeren Bremsbetrieb denkso daß der Motorstrom infolge der Rückspeisung einerseits und der mechanischen Abbremsung andererseits sehr schnell abklingt. Durch eine entsprechende
Verriegelung kann erreicht werden, daß erst nach 15
dem ausreichenden Abklingen des Motorstromes der
Umschalter 7' betätigt werden kann.

Für das weitere Aufbringen eines elektrischen
Bremsmomentes ist erforderlich, daß sich ein ausreichender Erregerstrom in der Feldwicklung 1 aufbaut. 20 dem Widerstand 12" kann ebenso gesteuert werden Hierzu ist der erfindungsgemäße Widerstand 12 vor- wie der Schalter 13'. Diese Anordnung hat den Vorgesehen, durch den erreicht wird, daß nach dem Be- teil, daß nur während der Sperrperioden des tastbatätigen der Schalter 9' und 10' sofort ein definierter ren Ventiles 3 Spannung am Widerstand 12" liegt. Strom von der an die Klemmen 21 und 22 ange- Der Energieverbrauch ist somit geringer und der schlossenen Stromquelle beispielsweise über das tast- 25 Widerstand kann entsprechend kleiner ausgelegt sein, bare Ventil 3 und/oder zugehörige ' Parallelwider- Die Ohmscheji Widerstände 12, 12' und 12" hastände zur Feldwicklung 1 fließt. Es ist somit ge- ben" zusätzlich derr Vorteil, daß sie während ihrer währleistet, daß die Bremsung nicht durch einen zu Funktionszeit auf alle durch den Tastbetrieb verurlangsamen Feldaufbau verzögert wird oder bei unzu- sachten Spannungsschwankungen, die insbesondere reichender Remanenz oder falscher Polung über- 30 durch die inneren Ohmschen und induktiven Widerhaupt kein Bremsstrom zu fließen beginnt. . ' stände der Stromquelle als auch durch die Ohmschen Der Widerstand 12 hat noch den weiteren Vorteil, und induktiven Widerstände der Zuleitungen bedingt daß bei einer Unterbrechung einer Verbindungslei- sind, dämpfend wirken. Außerdem ist es oft so, daß tung zur an die Klemmen 21 und 22 angeschlossenen beim Bremsbetrieb größere Stromstärken zugelassen Stromquelle der Bremsstrom nicht völlig abgerissen 35 werden als beim Antrieb. Durch eine entsprechende wird. Eine derartige Unterbrechung könnte beispiels- Bemessung der entweder einzeln oder auch in belieweise durch das Ansprechen eines Schalters oder biger Kombination vorgesehenen Widerstände 12, einer Sicherung erfolgen. Bei einem fahrdrahtabhän- 12' und 12" kann erreicht werden, daß eine Verstärgigen Fahrzeug treten derartige Unterbrechungen kung der Einspeisung mit Rücksicht auf den Bremsauch durch kurzzeitiges Abheben des jeweiligen Strom- 40 betrieb nicht erforderlich ist.

abnehmers auf. Die Folge wäre einmal ein plötzli- Bei der in Fig.2 gezeigten Anordnung ist weder dies Ausfallen der Bremskraft und zum anderen das für die Ankerwicklung 2 noch für die Feldwicklung 1 Entstehen erheblicher Überspannungen in der Feld- eine Umpoleinrichtung vorgesehen. Diese Anordwicklungl und der Ankerwicklung 2 durch die nung ermöglicht zunächst nur den Antrieb (»Fahschnelle Stromänderung. Hierdurch könnten unter 45 ren«) in einer bestimmten Drehrichtung und den anderem die Stromrichterventile beschädigt werden. Bremsbetrieb in der entgegengesetzten Drehrichtung. Zur F i g. 1 ist noch nachzutragen, daß der für den Derartige Anordnungen sind beispielsweise für Auf-Bremsbetrieb vorgesehene Schalter 9' in dem darge- züge oder für Bergbahnen mit durchgehendem Gestellten Ausführungsbeispiel als Umschalter ausgebil- fälle in einer bestimmten Fahrtrichtung geeignet. Für det ist. In der Stellung »Fahren« ist der Ohmsche 5° den Bremsbetrieb ist in Anlehnung an den Gegen-Widerstand 12 überbrückt, so daß an ihm im Fahr- stand des Hauptpatentes (Patentanmeldung betrieb keine Verluste entstehen können. In der Stel- P 14 38 020.2-32) ein einfacher Schalter 9 vorgeselung »Bremsen« überbrückt der Schalter 9' die hen.

Bremsstromdiode 8, so daß diese entlastet wird. In F i g. 2 sind darüber hinaus auch das tastbare In F i g. 2 sind weitere Möglichkeiten gezeigt, wie 55 Ventil 5 und die Diode 6 nicht vorgesehen, so daß durch die Anordnung von zusätzlichen Widerständen ein Betrieb mit Feldschwächung nicht möglich ist. Überspannungen und plötzliche Ausfälle der Brems- Um zu verhindern, daß beim Bremsbetrieb durch kraft bei Unterbrechungen in den Zuleitungen zur eine zu große EMK in der Ankerwicklung 2 ein kurz Stromquelle gemindert werden können. Solche schlußartiger Strom in die an die Klemmen 21 und Widerstände können beispielsweise direkt parallel 6° 22 angeschlossene Stromquelle zurückfließt, ist zuzur Einspeisung, d. h. an die Klemmen 21, 22, ange- sätzlich der Widerstand 14 vorgesehen. Parallel zu schlossen werden. Um zu verhindern, daß in dem in diesem Widerstand 14 kann ein Schalter 15, bei-Fig. 2 mit 12' bezeichneten Ohmschen Widerstand spielsweise ein tastbares Ventil, vorgesehen werden, ständig Energie verbraucht wird, ist mit diesem Der Bremsstrom kann durch diesen Widerstand Widerstand 12' ein Schalter 13' in Reihe geschaltet. 65 für alle zu erwartenden Betriebszustände auf ein zu-Letzterer kann beispielsweise nur während des lässiges Maß begrenzt werden. Der Schalter 15 dient Bremsbetriebes geschlossen werden. Es ist auch mög- dazu, unnötige Verluste im Widerstand 14 zu verlieh, ihn in Abhängigkeit von der Spannung zwischen meiden. Es wird also nur dann geöffnet, wenn die

EMK in der Ankerwicklung 2 so hoch über der zwischen den Klemmen 21, 22 liegenden Spannung liegt, daß der Bremsstrom unzulässig hohe Werte annimmt. Wenn der Schalter 15 ein tastbares Ventil ist, dann kann durch das Tastverhältnis der Bremsstrom immer auf dem zulässigen Grenzwert gehalten werden, wobei der Energieverbrauch im Widerstand 14 auf ein Minimum beschränkt bleibt. Gegenüber dem Bremsbetrieb mit Feldschwächung (bei zu großer EMK in der Ankerwicklung 2) hat die Anordnung mit dem Widerstand 14 den Vorteil, daß auch bei hohen Motordrehzahlen mit dem vollen Drehmoment gebremst werden kann. Es ist also auch bei Antrieben mit Feldschwächeinrichtung vorteilhaft, den Widerstand 14 vorzusehen, wenn, wie es beispielsweise bei Triebfahrzeugen erforderlich sein kann, auch bei den höchsten Motordrehzahlen die volle Bremskraft erreicht werden soll.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Speisung eines Gleichstrom-Reihenschlußmotors über mindestens ein im Tastbetrieb arbeitendes steuerbares Stromrichterventil mit einem parallel zur Ankerwicklung und einem parallel zur Reihenschaltung von Anker- und Feldwicklung angeordneten Freilaufventil und einem weiteren, zu einer unter Umgehung der Feldwicklung erfolgenden unmittelbaren Speisung der Ankerwicklung bestimmten, im Tastbereich arbeitenden steuerbaren Stromrichterventil gemäß Hauptanmeldung 14 38 020, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu einem in Reihe zur Ankerwicklung (2) und Feldwicklung (1) liegenden Schalter (9) ein Ohmscher Widerstand (12) derart angeschlossen ist, daß bei einer Umschaltung des Schalters (9) auf »Bremsen« das Fließen eines wenigstens für den Beginn einer elektrischen Bremsung erforderlichen Mindesterregerstromes in der Feldwicklung (1) des Gleichstrom-Reihenschlußmotors (1, 2) ermöglicht ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Schalter (9 bzw. 9') und einer gegebenenfalls vorhandenen Bremsstromdiode (8) ein eine Widerstandsbremsung ermöglichender Ohmscher Widerstand (14) angeordnet ist (F i g. 2).

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Wert des - die Widerstandsbremsung ermöglichenden Widerstandes (14) mittels einer Tasteinrichtung (15) veränderbar ist (F i g. 2).

4. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der im Tastbetrieb arbeitenden Ventilanordnung (3) ein eine Widerstandsbremsung ermöglichender Ohmscher Widerstand (12") angeschlossen ist (F i g. 2).

5. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu ihrem Eingang (21, 22) ein eine Widerstandsbremsung ermöglichender Ohmscher Widerstand (12') angeschlossen ist (F i g. 2).

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Ohmsche Widerstand (12', 12", 14) mittels Schaltern (13', 13", 15) in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Anordnung einschaltbar ist (Fig. 2).

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Ohmsche Widerstand (12', 12", 14) mittels Schaltern (13', 13", 15) in Abhängigkeit vom Ladezustand einer an die Anordnung angeschlossenen Batterie einschaltbar ist (F i g. 2).

8. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, jedoch ohne das der Ankerwicklung parallelgeschaltete Freilaufventil, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entlastung eines die Drehmomentenumkehr des Gleichstrom-Reihenschlußmotors (1, 2) bewirkenden Umschalters (7') eine Verriegelung mit dem das Bremsen bewirkenden Schalter (9, 9') vorgesehen ist, derart, daß zuerst mittels dieses Schalters (9, 9') auf »Bremsen« umgeschaltet wird und anschließend, nachdem der Motorstrom weitgehend abgeklungen ist, die Betätigung des Umschalters (7') erfolgt (F i g. 1).

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (T) zur Umschaltung der Erregerwicklung (1) des Motors (1, 2) vorgesehen ist (F i g. 1).