DE1513601B2 - - Google Patents

Description

Die dieselelektrische Leistungsübertragung bei Triebfahrzeugen wurde bis heute fast ausschließlich mit Hauptschlußmotoren und Gleichstromgeneratoren, die im Stator mit Eigenerregungs-, Fremderregungs- und Gegenkompoundwicklungen bewickelt sind, ausgeführt, wobei die Feldschwächung der Hauptschlußmotoren durch Parallelwiderstand zur Feldwicklung in mehreren Stufen erfolgt.

Die dieselhydraulische Leistungsübertragung hat aber in den letzten Jahren eine große Entwicklung durchgemacht, und man ist daher bestrebt, die elektrische Übertragung ebenfalls zu verbessern und zu verbilligen. Eine Verbesserungsmöglichkeit zeigt sich in der Anwendung von fremderregten Triebmotoren, die eine größere Feldschwächung zulassen, weil diese kontinuierlich verändert werden kann. Es sind dementsprechend schon verschiedene Schaltungen mit fremderregten Triebmotoren bekannt, wo in Reihe mit dem Erregerfeld noch ein Zwischenerreger vorgesehen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Widerstandsbremsung eines derartigen dieselelektrisch angetriebenen Triebfahrzeuges mit einem vom Dieselmotor angetriebenen fremderregten Hauptgenerator zur Speisung eines fremderregten Gleichstromfahrmotors und mit zwei ebenfalls vom Dieselmotor angetriebenen Erregermaschinen, von denen eine als über einen Feldsteller veränderlich erregbare Zwischenerregermaschine und die andere als konstant erregte Haupterregermaschine ausgebildet ist, wobei im Fahrbetrieb die Fremderregung des Fahrmotors an der Difierenzspannung von Haupt- und Zwischenerregermaschine und die Fremderregung des Generators an der Spannung der Zwischenerregermaschine allein liegt.

Bei Verwendung eines solchen Antriebes für ein Baufahrzeug bzw. Lastwagen, wie aus der französischen Patentschrift 1 394 815 hervorgeht, kann die Bremsleistung durch den Dieselmotor mit Drosselklappenbremsung aufgenommen werden, da dies bei einem Automobilmotor kurzzeitig zulässig ist. Für Triebfahrzeuge dagegen, bei denen eine Dauerbremsung verlangt wird, da über längere Zeit das Gefälle gleichbleiben kann, wird von dem Diesellieferanten eine Bremsung auf den Dieselmotor nicht zugelassen.

Für die in diesem Falle notwendige elektrische Widerstandsbremse muß der Hauptstromkreis geöffnet werden, und es müssen die Motoren, die dann vom Zwischenerreger über den Hauptgenerator erregt werden, auf den Bremswiderstand geschaltet werden. Vor einem erneuten Schließen des Hauptstromkreises müssen zuerst die Potentiale von Generator und Triebmotor verglichen werden. Um Rückströme vom Triebmotor zum Generator bei Teillastdrehzahlen am Diesel zu vermeiden, müssen in den Erregerkreis des Triebmotors Feldschwächwiderstände eingeschaltet werden. Die Apparatur wird daher sehr umfangreich.

So ist z. B. aus der USA.-Patentschrift 2 393 618 eine dieselelektrische Antriebsanordnung für Triebfahrzeuge bekannt, bei welcher der Hauptgenerator und die Fahrmotoren durch vom Dieselmotor angetriebene Erregermaschinen fremderregt werden. Beim Bremsbetrieb wird die Bremsenergie der Fahrmotoren in einem in Reihe mit dem Hauptgenerator und den Fahrmotoren liegenden, durch einen Schalter überbrückbaren Bremswiderstand vernichtet. Hier muß die Überbrückung mit einer aufwendigen Einrichtung überwacht und gesteuert werden, da sonst große Stromstöße auftreten können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung der eingangs genannten, der Erfindung zugrunde liegenden Art einen Bremsbetrieb zu erhalten, der gegenüber den bisherigen Bremsbetrieben wesentlich einfacher und günstiger ist.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß für die Vernichtung der Bremsenergie des Fahrmotors ein in Reihe mit dem Hauptgenerator und dem Fahrmotor liegender, durch eine Sperrdiode überbrückter Bremswiderstand vorgesehen ist, daß das Erregerfeld des Hauptgenerators zur Einleitung der Bremsung abschaltbar ist und daß die Fremderregung der Zwischenerregermaschine mittels des als Umkehrfeldsteller ausgebildeten Feldstellers stufenlos verminderbar und umkehrbar ist.

Die Maßnahme, zur Überbrückung stromrichtungsabhängig in einen Stromkreis einzuschaltender Verbraucher Dioden vorzusehen, ist an sich bekannt (österreichische Patentschrift 219 722).

An Hand des in der Figur gezeigten Schaltbildes ist eine beispielsweise Antriebsordnung gemäß der Erfindung näher erläuert, wobei der Einfachheit halber alle für die Erläuterung der Erfindung nicht erforderlichen Elemente weggelassen sind.

In der Figur bedeutet D einen Dieselmotor, der den Hauptgenerator G sowie die Erregergruppe, bestehend aus Haupterregermaschine E₁, (mit k ist eine gebräuchliche Kopounderrregerwicklung der Haupterregermaschine angedeutet) und Zwischenerregermaschine E₂, antreibt. Der Hauptgenerator G speist den Gleichstromfahrmotor M, dessen Fremderregerfeld m aus der Differenzspannung von Haupterregermaschine E/, und Zwischenerregermaschine E, erregt wird. Das Fremderregerfeld g des Hauptgenerators G liegt direkt an der Spannung der Zwischenerregermaschine E₂, die mit einer Eigenerregung a, Fremderregung b und einer indirekten Gegenkompounderregung c versehen ist. Durch eine entsprechende Einstellung dieser Erregerwicklungen wird erreicht, daß der Generator G eine äußere Charakteristik erhält, bei der der Anfahrstrom begrenzt ist und die Aufnahmeleistung bei einer bestimmten Drehzahl der Dieselmotorleistung angepaßt werden kann, ohne daß der Dieselmotor überlastet wird.

Die indirekte Gegenkompounderregung c der Zwischenerregermaschine E₂ wird vom Spannungsabfall an den Wendepolen w der Hauptmaschinen G und M gespeist. Die Fremderregerwicklung b wird im Fahrbetrieb von der Batterie B aus konstant erregt, so daß die Haupterregermaschine E₁, bei der untersten Drehzahl des Dieselmotors nur eine kleine Spannung abgibt und das Anfahrdrehmoment vermindert wird. Dies hat zur Folge, daß der Triebmotorfluß klein ist, wodurch das Anfahrdrehmoment bei Teillast entsprechend dem Fluß zurückgeht. Daraus geht hervor, daß die Fremderregung b von der Zwischenerregermaschine E₂ im Fahrbetrieb nicht reguliert werden muß und die maximale Anfahrzugkraft erst bei voller Dieseldrehzahl erreicht wird, was aber bei kleinen Fahrzeugen kein Nachteil ist. Der Spannungsverlauf der fremderregten Haupterregermaschine E₁, kann noch durch eine Kompoundwicklung k beeinflußt werden, so daß die Entregung des Triebmotors M mehr oder weniger als proportional mit der Dieseldrehzahl zurückgeht.

Eine Drehrichtungsänderung des Triebmotors wird

durch Umkehrung der Erregung des Fahrmotors M mittels eines Wendeschalters u bewirkt. Dadurch ist im Fahrbetrieb die Stromrichtung im Hauptkreis immer die gleiche. Im Bremsbetrieb dagegen muß die Stromrichtung im Hauptkreis umkehren. Zu diesem Zweck ist parallel zu einem Bremswiderstand R eine Sperrdiode O geschaltet, die bewirkt, daß der Strom durch den Widerstand R fließen muß. Eine Bremsung wird erst eingeleitet, wenn das Generatorfeld mit einem Schalter 5 abgeschaltet und die Fremderregung b der Zwischenerregermaschine E₂ reduziert wird durch Betätigen eines Umkehrfeldstellers P. Da der Dieselmotor im Bremsbetrieb mit der reduzierten Leerlaufdrehzahl läuft, ist die Spannung an der Haupterregermaschine reduziert. Durch die Ausführung des Feldstellers P in Umkehrschaltung wird erreicht, daß die Spannung der Zwischenerregermaschine E_z ihre Polarität umkehrt und somit die Summe und nicht mehr die Differenz der Spannungen von Haupt- und Zwischenerregermaschine zur Motorerregung benutzt werden. Dadurch ist es möglich, auch bei tiefen Dieseldrehzahlen den Fahrmotor M, der als Generator arbeitet, so stark zu erregen, daß noch ausreichendes Bremsmoment zustande kommt.

Gegenüber den bekannten Schaltungsanordnungen, wo die Zwischenerregerspannung beim Bremsbetrieb nicht umgekehrt wird, ergibt sich eine beträchtliche Vergrößerung des Bremsmoments, die bis auf das Doppelte steigen kann. Im Bremsbetrieb kehrt auch die Wirkung der Gegenkompounderregung c der Zwischenerregermasehine E₂ um. Dies wiederum bewirkt, daß über einen großen Geschwindigkeitsbereich die Bremskraft konstant bleibt.

Bei der beschriebenen Antriebsanordnung ergibt sich noch der weitere Vorteil, daß die ganze Ausrüstung mit Ausnahme des Schalters 5 für die Abschaltung der Generatorerregung, praktisch kontaktlos arbeitet, d. h. äußerst einfach ist. Dadurch, daß die Spannung der Haupterregermaschine sich proportional mit der Dieselmotordrehzahl ändert, gibt es keine generatorischen Ströme vom Fahrmotor auf den Hauptgenerator bei Leerlaufdrehzahl am Dieselmotor und maximaler Geschwindigkeit des Fahrmotors. Für den Übergang von Fahr- auf Bremsbetrieb muß lediglich der Schalter S geöffnet werden. Es entstehen keine Einschwingvorgänge im System, die für die !Commutation schädlich sein könnten. Die sonst üblichen Fahr-, Wende- und Bremsschütze ίο sowie die Differentialrelais für die Überwachung des Spannungspotentials erübrigen sich.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung zur Widerstandsbremsung eines dieselelektrisch angetriebenen Triebfahrzeuges mit einem vom Dieselmotor angetriebenen fremderregten Hauptgenerator zur Speisung eines fremderregten Gleichstromfahrmotors und mit zwei ebenfalls vom Dieselmotor angetriebenen Erregermaschinen, von denen eine als über einen Feldsteller veränderlich erregbare Zwischenerregermasehine und die andere als konstant erregte Haupterregermaschine ausgebildet ist, wobei im Fahrbetrieb die Fremderregung des Fahrmotors an der Differenzspannung von Haupt- und Zwischenerregermasehine und die Fremderregung des Generators an der Spannung der Zwischenerregermaschine allein liegt, dadurch gekennzeichnet, daß für die Vernichtung der Bremsenergie des Fahrmotors (M) ein in Reihe mit dem Hauptgenerator (G) und dem Fahrmotor (M) liegender, durch eine Sperrdiode (O) überbrückter Bremswiderstand^) vorgesehen ist, daß das Erregerfeld (g) des Hauptgenerators (G) zur Einleitung der Bremsung abschaltbar ist und daß die Fremderregung (h) der Zwischenerregermasehine (E₂) mittels des als Umkehrfeldsteller (P) ausgebildeten Feldstellers stufenlos verminderbar und umkehrbar ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen