DE157769C - - Google Patents
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- DE157769C DE157769C DENDAT157769D DE157769DA DE157769C DE 157769 C DE157769 C DE 157769C DE NDAT157769 D DENDAT157769 D DE NDAT157769D DE 157769D A DE157769D A DE 157769DA DE 157769 C DE157769 C DE 157769C
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Classifications
-
- 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
- B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
- B60L9/16—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
- B60L9/24—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from ac supply lines
- B60L9/28—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from ac supply lines polyphase motors
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
Die Erfindung hat zum Gegenstand ein elektrisches Zugförderungsverfahren, bei welchem
die Antriebsmotoren Mehrphasenstrom von variabler Frequenz aufnehmen und mit Kurzschlußankern versehen sind, während
der die Bahnlinie speisende Primärstrom ein hochgespannter Gleichstrom oder ein einphasiger
Wechselstrom von konstanter Frequenz ist.· Der Schwerpunkt der Erfindung
ίο liegt darin, daß durch einen einzigen Anlasser
und Geschwindigkeitsregler, von dem unmittelbar der im Zuge befindliche Umformer abhängt,
die Zugkraft und die Geschwindigkeit des Bahnzuges innerhalb der durch den Betrieb
vorgeschriebenen Grenzen reguliert werden kann.
Für die vorliegende Erfindung wird die Anwendung eines Umformers von sehr variabler
Tourenzahl zur Erzeugung der sehr variablen Frequenz vorgeschlagen. Ein derartiger Umformer
oder Stromwandler, der auf der Primärseite Gleichstrom oder einphasigen Wechselstrom von konstanter Frequenz aufnimmt
und sekundären Mehrphasenstrom von variabler Frequenz abgibt, kann prinzipiell in
verschiedener Weise zur Aufstellung gelangen, wenn es sich um primären Einphasenstrom
handelt; in diesem Falle kann nämlich die Erregung des Generatorteiles dieses Umformers
sowohl aus separat erzeugtem Gleichstrom als auch aus dem ursprünglichen Einphasenstrom
selbst bestehen, und man bekommt in diesem zweiten Falle dieselbe schematische
Schaltanordnung für den primären Einphasenstrom wie für primären Gleichstrom. Diese
Schaltanordnung ist der beiliegenden Figur zugrunde gelegt und wurde dabei außerdem
noch angenommen, der Umformer sei eine gleichpolige Doppelstrommaschine, d. h. eine
Dynamomaschine mit zwei unabhängigen Ankern in einem und demselben gleichpolig angeordneten Gehäuse, von welchen zwei
Ankern im vorliegenden Falle der eine den Primärstrom aufnimmt, um mechanische Energie zu erzeugen, während der zweite
Anker den Sekundärstrom abgibt, um aus der mechanischen wieder elektrische Energie zu
schaffen; ein solcher gleichpoliger Umformer mit zwei getrennten Ankern, von denen der
eine mit einem Kollektor versehen ist und für den Primärstrom rotierend ist, während der
zweite Anker für den Sekundärstrom feststehend angeordnet ist, ermöglicht eine zentrale
Regelung der magnetischen Erregung und bietet auf diese Weise den Vorteil einer außerordentlich
leichten Regelung der Geschwindigkeit und einer vollständigen Unabhängigkeit der Spannungen in der gleichen Weise wie
eine aus zwei vollständig getrennten Maschinen bestehende Motorgeneratorgruppe, ohne jedoch die Übelstände der für eine solche
Gruppe komplizierteren Regelung zu besitzen.
Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht schematisch eine Ausführungsform der Erfindung,
bei welcher ein Umformer der genannten Art benutzt wird.
In der Zeichnung ist 20 der zentrale Umformer, Anlasser und Geschwindigkeitsregler,
10 ist der Steuerschalter, der zur Regelung des Umformers dient.
Der zentrale Umformer 20 ist mit rotierendem Primäranker 24 nebst rotierendem Kollek-
(2. Auflage, ausgegeben am yr. Mai 1905.)
tor 25 und mit festem Sekundäranker 28 versehen. An letzterem sind mittels der Leitungen
15, 16, 17 die Mehrphasenmotoren — im vorliegenden
Falle Dreiphasenmotoren — angeschlossen, wobei deren Anker kurzgeschlossen
und deren Felder parallel geschaltet werden. Der primäre Anker 24 ist durch die Zuleitungen
18 und 19 an die Klemmen 4 und 5 des Steuerschalters 10 angeschlossen. Zur
Hauptstromerregung des Umformers dient eine feststehende zentrale Spule 29, welche durch
die Zuleitungen 21 und 22 an die Klemmen 6 und 7 des Steuerschalters angeschlossen ist;
sie wirkt in Verbindung mit der Nebenschlußerregung 26, welche von festen primären
Polen, und mit der Nebenschlußerregung 27, welche von sich drehenden sekundären Polen
getragen wird. Die Verbindungen sind derart, daß sich als resultierende Erregung für das
ao Anlassen die gewöhnliche Verbunderregung, für die Geschwindigkeitsregelung aber die
Verbunderregung mit Differentialwirkung ergibt.
Der Steuerschalter 10 enthält einen Regelungswiderstand
11 für die Hauptstromerregung, welcher an die Klemmen 2 und 3
des Schalters angeschlossen ist. Ferner umfaßt der Schalter 10 einen Widerstand 12 für
die Regelung der Nebenschlußerregung; dieser Widerstand 12 ist durch die Leitungen 9 in
Reihe zu den Erregerspulen 26 und 27 geschaltet.
An den Klemmen 1 und 8 sind die Leitungen 13 und 14 des Primärkreises eines hochgespannten
Gleichstromes oder einphasigen Wechselstromes angeschlossen.
Im letzten Fall sind an den Klemmen der Nebenschlußerregung Kondensatoren 23 mittels
der Leitungen 30 angeschlossen, welche dazu bestimmt sind, die Phasenverschiebung
zwischen dem primären Hauptstrom und Nebenschlußstrom auszugleichen.
Die Wirkungsweise der eben beschriebenen Anordnung ist folgende:
Wenn die Verbindungen in dem Schalter 10 zwischen den Klemmen 1-2, 3-4, 5-7, 6-8 hergestellt
sind, dann entsteht für den primären Hauptstrom die Schaltung 13-1-2-11-ÄT-3-4-18-25-24-25-19-5-7-21-29-22-6-8-14.
Gleichzeitig
ist es möglich, den Übergang des Stromes von 11 auf den Regulierkontakt K entweder bei A
oder bei B oder bei C stattfinden zu lassen, wodurch drei verschiedene Werte des Widerstandes
ausgenutzt werden können; ebenso kann auch beim Nebenschlußwiderstand 12 der
Regulierkontakt k an den vier verschiedenen Stellen a, b, c oder d angelegt werden, wodurch
vier verschiedene Werte dieses Widerstandes ausgenutzt werden können.
Der genannte Nebenschluß widerstand 12 dient
. zur Regelung der Stromstärke in den Erregerspulen 26 und 27. Dieser Nebenschlußstromkreis
ist wie folgt an die Primärleitungen 18 und 19 angeschlossen: Von einem beliebigen
Punkt der Primärleitung 18 führt eine Verbindung 9 zu den Spulen 27, von dort zu den
,Spulen 26 und von dort über den Widerstand 12 zurück an die Primärleitung 19.
Die angegebene Schaltung läßt drei Stellungen der Widerstände zu: in der ersten Stellung
ist gleichzeitig K auf A und k auf d; in der zweiten ist gleichzeitig K auf B und k
auf d; in der dritten ist gleichzeitig K auf C
und k auf d; diese drei Stellungen mit der oben beschriebenen Schaltung entsprechen dem Anlassen
des Umformers und infolgedessen der parallel an die Leitungen 15, 16 und 17 angeschlossenen
Motoren. Eine neue Schaltung, welche dem normalen Lauf bei der niedrigsten Betriebsgeschwindigkeit entspricht, wird durch
die Verbindungen 1-4, 5-8 des Schalters gegeben und durch die Stellung von k auf d im
Widerstand 12. In diesem Fall ist die Schaltung des primären Hauptstromes durch 13-1-4-18-25-24-25-19-5-8-14
gegeben.
Die Betrachtung der Zeichnung ergibt, daß bei dieser Schaltung die Verbunderregung
(Hauptstromspule 29) nicht benutzt ist; infolgedessen ist das magnetische Feld schwächer
als bei voriger Schaltung, der sogenannten Schaltung für Anlauf; die neue Schaltung bedingt
infolge des schwächeren magnetischen Feldes eine höhere Geschwindigkeit als die vorige beim Anlauf und stellt diese höhere
Geschwindigkeit die niedrigste dar für normalen Lauf, da durch weitere Schwächung des
magnetischen Feldes noch höhere Gescl-nvindigkeiten
möglich sind. Eine nächste solche Schwächung ergibt sich durch Differentialschaltung
der Verbunderregung, d. h. Gegeneinanderschalten von Haupt- und Nebenschlußfeld,
und noch weitere Schwächungen erfolgen durch Verminderung der Stromstärke in den
Spulen 26 und 27 unter Anwendung des Widerstandes 12. Höhere Betriebsgeschwindigkeiten
für normalen Lauf werden also erzielt durch die Verbindungen 1-4, 5-6, 7-8 und
dadurch, daß der Widerstand 12 allmählich über die Punkte d, c und b nach α geführt
wird. In diesem Falle ist die Schaltung des primären Hauptstromes die folgende: 13-1-4-18-25-24-25-19-5-6-22-29-21-7-8-14.
Der Strom fließt also bei dieser Schaltung durch Spule 29 in entgegengesetzter Richtung wie bei der
Anlaßschaltung.
Diese verschiedenen Verbindungen und Stellungen erfolgen ebenso für den Vorwärtsgang
wie für den Rückwärtsgang.
Man ersieht, daß den verschiedenen hier angegebenen Stellungen des Schalters verschiedene
Geschwindigkeiten des Primärteiles des Umformers und infolgedessen der sich
Claims (1)
- drehenden Pole des sekundären Teiles desselben entsprechen würden. Die Anzahl der Perioden des im Sekundärteil des Umformers erzeugten Dreiphasenstromes wird in denselben Grenzen sich verändern, und da die Drehzahl der Dreiphasenmotoren, welche an die Leitungen 15, 16, 17 angeschlossen sind, direkt von der Periodenzahl abhängt, so wird der Umformer 20 die Geschwindigkeitsregelung aller Achsentreibmotoren gleichzeitig besorgen; diese Achsentreibmotoren werden ferner gleichzeitig mit dem Umformer selbst anlaufen und ihre Geschwindigkeit sich in ,-der oben angegebenen Weise durch einfache Her-Stellung der verschiedenen Verbindungen in dem alleinigen Steuerschalter regeln lassen.Man erkennt sofort, daß es möglich ist, alle Elemente dieses Systems auf einem einzigen Fahrzeug unterzubringen und in dieser Weise eine elektrische Lokomotive herzustellen. Andererseits kann es aber in gewissen Fällen Vorteile bieten, das genannte Verfahren für den Betrieb eines Zuges ausmehreren Einheiten, bei welchen eventuell alle Achsen mit Triebmotoren ausgerüstet sind, 25 zu verwenden.Pa ϊ ε ν τ - A ν s ρ r u c η :Elektrische Zugförderungseinrichtung mit Drehfeldtriebmotoren, welche Mehrphasenstrom von variabler Frequenz aufnehmen und mit Kurzschlußankern ausgerüstet sind, während die Bahnlinie mit Gleichstrom oder einphasigem Wechselstrom von beliebiger Frequenz gespeist wird, der durch einen Umformer umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltung, das Anlassen und die Regelung der Triebmotoren durch einen einzigen Kontroller erfolgt, der auf den Umformer wirkt und dessen Umdrehungsgeschwindigkeit regelt, so daß entsprechend den daraus resultierenden Änderungen der Periodenzahl des sekundären Mehrphasenstromes in bekannter Weise die Geschwindigkeit der Triebmotoren beeinflußt wird.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
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