DE1563963C

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Es ist bekannt, das Gleiten der Räder von Schienenfahrzeugen mittels eines Überbremsschutzes durch ein Signal zu beheben, welches die durch die Festbremsung der Räder hervorgerufene zeitlich schnelle Drehzahldifferenz verwertet. Der Nachteil dieser Anordnungen besteht darin, daß das Signal zwar das Einsetzen des Überbremsens durch Differenzierung meldet, jedoch nicht die Beendigung des Überbremsens. Es sind daher komplizierte Anordnungen geschaffen worden, welche den alleinigen Zweck haben, bei Aufhören des Überbremsens den Überbremsschutz außer Wirkung zu setzen (z. B. deutsche Auslegeschrift 1 174 822).It is known to slide the wheels of rail vehicles by means of an overbrake protection To resolve the signal, which is caused by the braking of the wheels, the rapid speed difference over time recovered. The disadvantage of these arrangements is that the signal, although the onset of the Overbraking by differentiation reports, but not the termination of the overbraking. There are therefore Complicated arrangements have been created for the sole purpose of stopping overbraking to disable the overbrake protection (e.g. German Auslegeschrift 1 174 822).

Man hat auch eine an'sich einfachere Anordnung vorgeschlagen, bei welcher die einzelnen Motoren eines Fahrzeuges verschiedene Bremsmomente entwickeln. Die Anordnung ist so getroffen, daß ein Motor mit dem vollen durch die Steuerung gegebenen Bremsmoment arbeitet, während der andere Motor durch Shuntung des Feldes ein niedrigeres Moment aufweist. Bei normaler Bremsung haben beide Motoren gleiche Drehzahl; sowie jedoch Gleiten eintritt (Überbremsung), entsteht zwischen den Motoren infolge des unterschiedliehen Drehmomentes auch ein Drehzahlunterschied. Bei dieser Anordnung wird durch eine Tachometerkombination der Unterschied in den Drehzahlen gemessen und der Steuerung zugeführt, welche den Überbremsschutz betätigt, und zwar nur so lange, als tatsächlich ein Überbremsen stattfindet; denn, so bald sich die Motoren gefangen haben, weisen sie trotzt des Momentenunterschiedes gleiche Drehzahl auf, und das Signal aus der Tachometeranordnung verschwindet. Eine derartige Bremssteuerung hat aber den Nachteil, daß Bremskraft durch die Shuntung eines Motors verlorengeht; die Herabsetzung der Bremskraft darf nicht gering gehalten werden, denn unter einer gewissen Momentendifferenz ist der Effekt zu gering, um eine genügende Drehzahldifferenz zur Erzeugung des Signals zu gewährleisten.It has also proposed an actually simpler arrangement, in which the individual motors one Vehicle develop different braking torques. The arrangement is made so that a motor with the full braking torque given by the controller works while the other motor is shunted of the field has a lower moment. With normal braking, both motors have the same speed; However, as soon as sliding occurs (overbraking), occurs between the engines as a result of the difference Torque also a speed difference. In this arrangement, a speedometer combination the difference in the speeds is measured and fed to the control, which provides the overbrake protection actuated, and only as long as actually overbraking takes place; because so soon the motors have caught up, despite the torque difference, they have the same speed, and that The signal from the speedometer arrangement disappears. Such a brake control has the disadvantage that braking power is lost by shunting a motor; the reduction of the braking force must not be kept low, because under a certain moment difference the effect is too small to produce a to ensure sufficient speed difference to generate the signal.

Diese Nachteile werden auf einfache Weise durch vorliegende Erfindung vermieden. Das Verfahren zur Behebung des Gleitens der Räder von Schienenfahrzeugen mit Antrieb durch mehrere Elektromotoren, wobei das Moment eines Motores gegenüber den anderen Motoren herabgesetzt ist und die Drehzahl dieses Motors mit der Drehzahl der übrigen Motoren verglichen wird und der Vergleichswert als Kriterium für das Gleiten der Räder und damit zur Steuerung der Gleitschutzvorrichtung dient, hat erfindungsgemäß das Kennzeichen, daß die Motoren im Normalbetrieb mit gleichen Momenten arbeiten und daß das Moment eines der Motoren gegenüber den anderen erst dann herabgesetzt wird, wenn hierfür ein Signal auf Grund eines weiteren, das Eintreten des Gleitens meldenden Kriteriums gegeben wird. .These disadvantages are avoided in a simple manner by the present invention. The procedure for Elimination of the sliding of the wheels of rail vehicles powered by several electric motors, where the torque of one motor is reduced compared to the other motors and the speed of this Motor is compared with the speed of the other motors and the comparison value as a criterion is used for the sliding of the wheels and thus to control the anti-skid device, according to the invention the indicator that the motors work with the same torque in normal operation and that the torque one of the motors is only reduced compared to the other if there is a signal to do so another criterion reporting the occurrence of sliding is given. .

Hierdurch wird erreicht, daß die Bremsanordnung mit dem vollen Bremsmoment, welches durch die Dimensionierung der Motoren gegeben ist, arbeitet und trotzdem eine sichere Anzeige des Gleitens erzielt wird.This ensures that the brake arrangement with the full braking torque, which is determined by the dimensioning of the motors is given, works and a reliable indication of the sliding is still achieved.

In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren zusammen mit den in den Unteransprüchen gekennzeichneten Ausgestaltungen hinsichtlich des weiteren Gleitkriteriums an Hand eines Ausführungsbeispiels für eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens erläutert, nämlich einer Steuerung, bei welcher die Fahrschaltung und die Kurzschlußbremsschaltung der Motoren von einem Schaltwerk gesteuert wird. Die Starkstromschaltung ist nicht dargestellt (bis auf die Anker.71, 72 zweier Fahrmotoren M₁, M._t und die Meßwiderstände 73, 74 und Feldwicklungen 75, 76); ebenso ist das Schaltwerk und dessen hydraulischer Antrieb nicht gezeichnet. Es sind lediglich zwei den hydraulischen Antrieb steuernde Tauchspulen 12 und 13 dargestellt; das Schaltwerk arbeitet in an sich bekannter Weise; wenn die »Auf«-Spule 12 erregt wird, dann steuert sie den Schaltwerksantrieb in der Richtung »Fahren«, und wenn die »Ab«-Spule 13 erregt wird, dann wird das Schaltwerk in Richtung »Bremsen« gesteuert. Ein Befehlsgeber 14 für Fahren ist über eine . Leitung 16 und einen Verstärker 17 an die »Auf «-Spule 12 angeschlossen, während der von einem Sollwertgeber 1 für Bremsen gelieferte Sollwert an einen Bremsregler 18 geführt ist, welcher über ein ODER-Glied 19 und einen Verstärker 17' mit der »Ab«-Spule 13 verbunden ist. Der Istwert des Bremsstromes wird dem Bremsregler 18 über die Leitung 18' zugeführt. Der Bremssollwert aus 1 wird außerdem einem Magnetverstärker 2 zugeführt, ebenso die Istwerte der Ströme der Anker 71 und 72. Vom Magnetverstärker geht ein Signal über elektronische Glieder 3, 6, 4 und ein UND-Glied 10, die Leitung 19" und 19' an das ODER-Glied 19. Mit 8 ist eine Drehzahlvergleichsanordnung bezeichnet, welche über einen Trigger 9 ebenfalls auf das UND-Glied 10 wirkt.In the drawing, the method according to the invention is explained together with the embodiments characterized in the subclaims with regard to the further sliding criterion on the basis of an exemplary embodiment for a device for carrying out this method, namely a control in which the drive circuit and the short-circuit brake circuit of the motors are controlled by a switching mechanism . The power circuit is not shown (except for the armature. 71, 72 of two traction motors M ₁ , M _t and the measuring resistors 73, 74 and field windings 75, 76); the switching mechanism and its hydraulic drive are also not shown. Only two plunger coils 12 and 13 controlling the hydraulic drive are shown; the switching mechanism works in a manner known per se; when the "open" coil 12 is energized, it controls the gear mechanism drive in the "drive" direction, and when the "down" coil 13 is energized, the gear mechanism is controlled in the "braking" direction. A command generator 14 for driving is via a. Line 16 and an amplifier 17 are connected to the "open" coil 12, while the setpoint supplied by a setpoint generator 1 for brakes is fed to a brake controller 18, which is connected to the "Ab" via an OR gate 19 and an amplifier 17 ' Coil 13 is connected. The actual value of the braking current is fed to the brake controller 18 via the line 18 '. The brake setpoint from 1 is also fed to a magnetic amplifier 2, as are the actual values of the currents in armature 71 and 72. A signal is sent from the magnetic amplifier via electronic elements 3, 6, 4 and an AND element 10, lines 19 ″ and 19 ′ the OR element 19. A speed comparison arrangement is designated by 8, which also acts on the AND element 10 via a trigger 9.

Es sei angenommen, das Fahrzeug ist in voller Fahrt und soll gebremst werden. Die »Auf«-Spule 12 ist stromlos. Nunmehr stellt der Fahrer den Sollwert auf einem Potentiometer 11 des Sollwertgebers 1 für den Bremsstrom ein. Dieser Sollwert wird dem Bremsregler 18 zugeführt, welcher über das ODER-Glied 19 und den Verstärker 17' die »Ab«-Spule 13 erregt. Das Schaltwerk läuft nun auf. die Bremsstellungen zu, so daß die Kurzschlußbremsung eingeleitet wird.It is assumed that the vehicle is at full speed and should be braked. The "open" reel 12 is on currentless. Now the driver sets the setpoint on a potentiometer 11 of the setpoint generator 1 for the Braking current on. This setpoint is fed to the brake controller 18, which via the OR gate 19 and the amplifier 17 'excites the "Ab" coil 13. The rear derailleur now opens. the braking positions too, like this that the short-circuit braking is initiated.

Tritt nun eine Überbremsung ein, dann gleiten dieIf there is now an overbrake, then they slide

Räder, und es tritt die Überbremsschutzvorrichtung, die nunmehr des näheren beschrieben wird, in Wirksamkeit. Wheels, and the overbrake protection device, which will now be described in more detail, comes into effect.

Wenn der vom Fahrer im Führerstand durch das Potentiometer 11 vorgegebene Sollwert vom Bremsstrom in den Fahrmotoren 71, 72 (Istwert) nicht erreicht oder wieder unterschritten wird, entsteht im Magnetverstärker 2 eine Differenz zwischen der Steuerwicklung 21, die vom Sollwert beaufschlagt wird, und den Steuerwicklungen 22, 23, die an den Meßwiderständen 73 bzw. 74 für die Fahrmotorstöme liegen. Der Magnetverstärker 2 liefert dann eine Ausgangsspannung über ein verzögerndes und glättendes i{C-Glied 31, 32, das wegen des stufigen Verlaufes und des verzögerten Erscheinens des Motorstromes (Istwert) beim Einschalten der Bremse erforderlich ist, an den Trigger 3. Sowie der Meßwert entsprechend derIf the setpoint of the braking current specified by the driver in the driver's cab using potentiometer 11 in the traction motors 71, 72 (actual value) is not reached or is below again, occurs in the Magnetic amplifier 2 a difference between the control winding 21, which is acted upon by the setpoint, and the control windings 22, 23, which are connected to the measuring resistors 73 and 74 for the traction motor currents. The magnetic amplifier 2 then supplies an output voltage via a delaying and smoothing i {C-member 31, 32, which because of the stepped course and the delayed appearance of the motor current (actual value) when switching on the brake is required the trigger 3. As well as the measured value according to the

. durch den Kondensator 31 vorgegebenen Zeitferzögerung den Trigger 3 zum Ansprechen bringt, gibt dieser den Befehl an das Zeitelement 6, und zwar an den Eingang 61, weiter. Das Zeitelement 6 ist als Speicher ausgebildet, welcher nach einer eingestellten Zeit sich selbst ausschaltet (Relais mit Abfallverzögerung mit Selbstausschaltung). Solange diese vorgegebene Verzögerung dauert, wird der Befehl von dem Ausgang 63 an den Verstärker 4 und von dort an das UND-Glied 10 weitergegeben. Wenn bei einer stromgeregelten elektrischen Bremse der Istwert erheblich unter dem Sollwert bleibt, ist dies ein Kriterium für das Gleiten, unabhängig davon, wie groß der Sollwert ist. Es wird als bevorzugte Ausführungsform ein Wert für das Ansprechen der Vorrichtung zur Behebung des Gleitens eingesetzt, welcher aus dem Zeit-. Time delay predetermined by the capacitor 31 brings the trigger 3 to respond, there this the command to the time element 6, namely to the input 61, on. The time element 6 is as Memory designed, which switches itself off after a set time (relay with drop-out delay with automatic switch-off). As long as this specified delay lasts, the command from the output 63 is passed on to the amplifier 4 and from there to the AND gate 10. If with a current-controlled electric brake the actual value remains significantly below the setpoint, this is a criterion for sliding, regardless of how large the setpoint is. It is considered a preferred embodiment Value used for the response of the device to eliminate the sliding, which is from the time

integral Differenzstrom mal Zeit besteht, so daß kleine, vor allen Dingen kurzzeitig dauernde StromdifTerenzen nicht die Vorrichtung zum Ansprechen bringen können. Das Zeitelement 6 hat folgende Wirkungsweise: Beim Eintreffen eines Signals am Eingang 61 erscheint ein Ausgangssignal am Ausgang 63 von bestimmter Dauer /, unabhängig von derDauer des Eingangssignals. Die Dauer des Signals am Ausgang 63 ist so ausgewählt, daß sich in dieser Zeit auf jeden Fall eine meßbare Drehzahldifferenz Δ η durch den geshunteten Fahrmotor M₁ ausgebildet hat, so daß der Trigger 9 anspricht. Der Befehl vom Zeitelement 6 geht über den Verstärker 4 an ein Schütz 5, welches der Feldwicklung 75 einen Nebenwiderstaiid 77 parallel schaltet. Das Bremsmoment des Motors M₁ wird dadurch stark geschwächt, so daß sich die zugehörige Treibachse wieder zu fangen beginnt. Daher entsteht eine Drehzahldifferenz zwischen dieser Treibachse und den übrigen, die noch gleiten. Die beiden Tachomaschinen 81, 82 der Drehzahl-Vergleichsanordnung 8 bilden jetzt über die ao Vergleichsschaltung 83, 84, 85 ein dieser Drehzahl- _v differenz entsprechendes Signal, das den Trigger 9 zum Ansprechen bringt. Solange die Drehzahldifferenz vorhanden ist, muß die Parallelschaltung des Widerstandes 77 zur Feldwicklung 75 aufrechterhalten werden. Aus diesem Grunde wird ein Befehl vom Trigger 9 auch an das Zeitelement 6 gegeben (Eingang 62), welches den Befehl an das Schütz 5 aufrechterhält. Erst wenn die Drehzahldifferenz dadurch, daß sich die Motoren gefangen haben, unter einen vorgegebenen Wert sinkt, wird die Befehlsgabe an das Zeitelement 6 aufgehoben und der 'Nebenwiderstand durch Abfallen des Schützes 5 abgeschaltet. Durch die Signale des Verstärkers 4 und des Triggers 9 wird über das UND-Glied 10 in die Bremssteuerung eingegriffen, indem der Bremswiderstand, erhöht und/oder Sand gegeben wird. Dies darf nur erfolgen, wenn Shuntung und Drehzahldifferenz vorliegen, andernfalls nach Eintreten des Stillstandes noch gesandet werden könnte (Motorstrom abgeklungen; kein Istwert mehr da, aber ₄„ noch ein Sollwert, solange der Fahrer den Bremshebel noch nicht zurückgenommen hat). Zu diesem Zweck ist das UND-Glied 10 vorgesehen, welches nur dann in die Bremssteuerung eingreift, wenn und solange die beiden Bedingungen gegeben sind. Dann wird über die Leitung 19" und über den Verstärker 17 ein Signal an die »Auf «-Spüle 12 gegeben und gleichzeitig (parallel hierzu) durch die Leitung 19" das ODER-Glied 19 gesperrt und damit die Erregung der »Ab«-Spule 13 unwirksam gemacht. Die Steuerung kann also nicht mehr im Sinne der Bremsung willkürlich aufgeschaltet werden, im Gegenteil. Das Schaltwerk geht in Richtung »Fahren«, so daß der Bremsstrom herabgesetzt wird (niedrigere Bremsstellungen). Ist durch die Herabsetzung er Bremskraft und/oder die Sandgabe das Drehzahldifferenzsignal wieder verschwunden, das Gleiten also beseitigt, dann wird die Steuerung wieder aufgeschaltet und die Bremsung fortgesetzt.integral differential current times time, so that small, above all short-term current differences cannot cause the device to respond. The time element 6 has the following mode of operation: When a signal arrives at the input 61, an output signal appears at the output 63 of a certain duration /, regardless of the duration of the input signal. The duration of the signal at the output 63 is selected so that a measurable rotational speed difference Δ η has formed through the shunted driving motor M ₁ at this time in any case, so that the trigger is responsive. 9 The command from the timing element 6 goes via the amplifier 4 to a contactor 5, which connects a shunt resistor 77 to the field winding 75 in parallel. The braking torque of the motor M ₁ is greatly weakened, so that the associated drive axle begins to catch up again. Therefore, there is a speed difference between this drive axle and the others that are still sliding. The two tachogenerators 81, 82 of the speed comparing circuit 8 now form on the ao comparison circuit 83, 84, 85 a difference of the speed _v corresponding signal 9 causes the trigger to operate. As long as the speed difference is present, the parallel connection of the resistor 77 to the field winding 75 must be maintained. For this reason, a command from trigger 9 is also given to timing element 6 (input 62), which maintains the command to contactor 5. Only when the speed difference falls below a predetermined value because the motors have caught up, the command to the timing element 6 is canceled and the shunt resistor is switched off by the contactor 5 dropping out. The signals from the amplifier 4 and the trigger 9 intervene in the brake control via the AND element 10, in that the braking resistance is increased and / or sand is given. This may only be done if there are shuntings and speed differences, otherwise sanding could still take place after standstill has occurred (motor current has decayed; no actual value there, but ₄ "still a setpoint as long as the driver has not yet withdrawn the brake lever). For this purpose, the AND element 10 is provided, which only intervenes in the brake control if and as long as the two conditions are met. Then a signal is sent to the "up" coil 12 via the line 19 "and the amplifier 17 and at the same time (parallel to this) the line 19" blocks the OR gate 19 and thus the excitation of the "down" coil 13 made ineffective. The control can no longer be switched on arbitrarily in the sense of braking, on the contrary. The switching mechanism goes in the "drive" direction, so that the braking current is reduced (lower braking positions). If the speed difference signal has disappeared again due to the reduction in the braking force and / or the application of sand, i.e. the sliding is eliminated, then the control is switched on again and braking is continued.

Zusammenfassend sind folgende Betriebsfälle möglich und werden von der Steuerung berücksichtigt: ,In summary, the following operating cases are possible and are taken into account by the control:,

1. Es findet ein starkes Gleiten statt» so daß der Istwert der Motoren erheblich bzw. längere Zeit unter dem Sollwert verbleibt, so daß die Shuntung einsetzt und durch dieselbe eine Drehzahldifferenz zwischen den Motoren hervorgerufen wird. Von dem die Drehzahldifferenz messenden Trigger 9 wird an das UND-Glied 10 von dem Magnetverstärker über die Elemente 3, 6 und 4 ein weiterer Befehl gegeben, wodurch die Steuerung zurückgeführt wird.1. There is a strong sliding »so that the actual value of the motors remains significantly or for a longer time below the setpoint value, so that the shunt begins and a speed difference between the motors is caused by the same. from the trigger 9 measuring the speed difference is connected to the AND gate 10 from the magnetic amplifier via the elements 3, 6 and 4 a further Command given, whereby control is returned will.

2. Das Gleiten ist verhältnismäßig schwach, und nur einer der Motoren gleitet. Es entsteht ohne Shuntung eine Drehzahldifferenz. In diesem Falle spricht die Drehzahl-Vergleichsanordnung 8 an, so daß der Trigger 9 einen Befehl erhält, während der Magnetverstärker 2 nicht wirksam wird. Die über das UND-Glied anzusteuernde Überbremsschutzanordnung kann also nicht wirksam werden. Es wird nicht die Rückführung der Bremsung veranlaßt, sondern es wird lediglich über die Leitung 91 die Bremsung festgehalten, so daß eine Verkleinerung des Bremswiderstandes nicht mehr möglich ist. Diese Wirkung kann auf einfache Weise in die Bremssteuerung eingreifen. Einzelheiten einer entsprechenden Anordnung sind be-■-kannt und der Einfachheit halber fortgelassen.2. The sliding is relatively weak and only one of the motors is sliding. It is created without shunting a speed difference. In this case, the speed comparison arrangement 8 responds, so that the trigger 9 receives a command while the magnetic amplifier 2 is not effective. the The overbrake protection arrangement to be controlled via the AND element cannot therefore become effective. The braking is not returned, but only via the line 91 the braking is held so that a reduction in the braking resistance is no longer possible is possible. This effect can intervene in the brake control in a simple manner. details a corresponding arrangement are known and have been omitted for the sake of simplicity.

Claims

Patent claims:

1. A method for eliminating the sliding of the wheels of rail vehicles driven by several electric motors, the torque of one motor being reduced compared to the other motors and the speed of this motor being compared with the speed of the other motors and the comparison value as a criterion for the sliding of the Wheels and thus serves to control the anti-skid device, characterized in that the motors work with the same torques in normal operation and that the torque of one of the motors is only reduced compared to the other when a signal for this is received on the basis of another criterion reporting the occurrence of skidding is given.
.

2. The method according to claim 1 when using a current control, which is specified by the driver a target value for the current of the motors, characterized in that the occurrence of sliding is determined by comparing the actual value and setpoint value of the motor currents by if the actual value falls below the setpoint over a specified period of time as The sliding criterion is used. ,.

3. The method according to claim 2, characterized in that that the difference between the actual and nominal value of the motor currents when they arise Controls anti-skid device and that this control command for a predetermined minimum duration remains independent of the presence of the current difference.

1 sheet of drawings