DE1728565A1 - Steuerschaltung fuer zwei elektrische modellbahnen - Google Patents

Description

STEUERSCHALTUNG PUR ΖΥ7ΞΙ ELFKTRISGHEMODELLEAHIiSK ·

Die Erfindung betrifft eine Halbwellensteuerung für den gleichzeitigen Betrieb von zwei elektrischen lüodell-Triebfahrzengen auf einem Zweileitergleis, wobei jedes Triebfahrzeug einem in Reihe zu jedem Fahrmotor und jedem auf Üb er spannung ansprechenden die Fahrtrichtung umschaltenden 'Schrittschaltwerk geschalteten Einweggleichrichter besitzt, der in den Triebfahrzeugen gegensätzlich gepolt ist.

Mit der Steuerung wird es ermöglicht, zur besseren Ausnutzung von Gleisanlagen und interessanteren Fahrbetrieb, die Triebfahrzeuge mit gemeinsamen Beleuchtungsstrom,aber unabhängig voneinander, mit unterschiedlichen Fahr- und Schaltstrom über das ."gemeinsame Zweileitergleis zu versorgen.

Durch die Dt.PS 705 300 ist bereits eine Halbwellensteuerung bekannt geworden, die für die Steuerung von zwei Triebfahrzeugen auf einem Zweileit er gleis verschiedene Stroiaflußrichtungen ausnutzt. Bei der Steuerung werden die Amplituden einer festen Versorgungswechselspannung je nach Polarität durch Einweggleichrichter in zwei getrennte, Stromwege aufgeteilt, die verschiedene Stromflußrichtungen haben, in jedem •Stromweg sind den Stromfluß verändernde Stellwiderstände eingebaut. ^Danach werden die Stromwege wieder zusammengeführt und gemeinsam über das Zweileitergleis den Triebfahrzeugen zugeführt. In jedem Triebfahrzeug sind gegenüber dem anderen entgegengesetzt gepolte Einweggleichrichter vor dem Fahrmotor eingebaut, die den Strom nur in einer Richtung durchlassen.

809817/0002 _/2

Az.: P 17 28 565.3-15

Dadurch beeinflußt jeder Stellwiderstand nur den Strom des Triebfahrzeuges seiner Stromrichtung.

In den Stellwiderständen fällt je nach Stromstärke Spannung ab. Dadurch sinkt gerade beim Anfahren und an Steigungen, weil viel Strom gebraucht wird, die Fahrspannung ab. Umgekehrt steigt bsi Gefalle durch den geringeren Strom die Fahrspannung an. Die Fahrregelung wird dadurch wesentlich erschwert.

Aus der US-PS 2.754.432 ist weiterhin bekannt, in eine HaIbwellensteuerung Modellbahntrafos mit einstellbarer Fahrspannung einzusetzen. Bei diesem Vorschlag entsteht jedoch bei den geringsten Fahrspannungsunterschieden ein kurzschlußhoher Ausgleichstrom, der die Trafοwicklungen gefährdet. Demzufolge ist eine unterschiedliche Fahrregelung unmöglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Halbwellensteuerung der eingangs genannten Art die belastungsabhängigen FahrSpannungsänderungen zu vermeiden und ein leichtes Anfahren und bei unterschiedlicher Belastung einen gleichmäßigen Fahrbetrieb der Triebfahrzeuge zu erreichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, indem die für ein Triebfahrzeug zusammengehörenden Versorgungsströme für den Fahrbetrieb, die Fahrtrichtungsumschaltung und andere Steuerungen entsprechend des bestimmten Triebfahrzeugs gepolt werden und die beiden unterschiedlich gepolten Versorgungespannungen an eine Polumschalteinrichtung angeschlossen sind, die elektromagnetisch erregt oder mit gesteuerten Gleichrichtern betrieben wird und diese alternativ-periodisch an einen der beiden stromführenden Fahrstromleiter des Gleises schaltet.

/3 609817/0002

BAD ORIGINAL

Az,: P 17 28 565.3-15

Damit v/erden die beiden aus spannungsregelbaren Versorgungs-stromquellen kommenden individuell eingestellten Fahrspannungen direkt wechselweise jeweils elektrisch voneinander getrennt an das Gleis angeschalten und erübrigen dadurch die einen stromabhängigen Spannungsabfall verursachenden Stellwiderstänae. Desweiteren 'werden Ausgleichströme zwischen beiden Versorgungsstromquellen vermieden. Außerdem können anstelle von Modellbahntrafos zur FahrspannungεVersorgung auch Gleichspannungsquellen z.B. Batterien benutzt werden. Die Fahrspannungsänderung ohne ^ Stellwiderstände erfolgt dann über e'ine durch die Schaltzeit veränderte Impulsdauer.

* ■

Tn weiterer Ausgestaltung der Halbwellensteuerung werden alle Punktionen, der Polung und Polumschaltung, Einstellung der effektiven Fahrspannung und Auslösung der Schaltüberspannung für den Fahrtrichtungswechsel usw. von Thyristoren, in Verbindung mit Stellern durchgeführt und es wird demzufolge nur eine

Wechsel-Versorgungsstromquelle mit einer festen Spannung notwendig.

tr-

Erfindungsgemäß wird die Ausgestaltung dadurch erreicht, indem .als Polumschalteinrichtung gegeneinandergeschaltete Thyristoren eingesetzt werden, die in Anlehnung an die Phasenanschnitt- ' steuerung arbeiten, jedoch den Phasenanschnitt der Halbschwingungen polungsabhängig, individuell verschieden steuern und selbsttätig alternativ-periodisch umschalten, . Bei der Phasenanschnittsteuerung wird bei gleichbleibender Spannungsamplitude die Halbschwingung angeschnitten und damit die Effektivspannung gesteuert. Zur Versorgung des Triebfahrzeugs während der dadurch entstehenden Versorgungslücken wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zur Übertragung

809817/0002 /4

Az.: P 17 28 565.3-15

einer erhöhten Effektivleistung den Verbrauchern in den Triebfahrzeugen Ladekondensatoren parallel geschaltet werden.

In den Zeichnungen sind zwei Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Pig. 1 zeigt die Halb'.vellensteuerung mit zwei spannungsgeregelten Versorgungs stromquellen, Fig. 2 zeigt die Ausführung mit Phasenanschnittverstellung.

Die Halbwellensteuerung nach Pig.1 besteht aus zwei Modellbahntrafos, die je eine einstellbare Fahrspannungsquelle 1 oder 11 und je eine schaltbare Umsteuer-Überspannungsquelle 2 ■ oder 12 und je einen Pahrtrichtungsumsteuertaßter 3 oder 13 besitzen. Die Steuerspannungen der beiden Modellbahntrafos werden gleichphasig an eine Polumschalteinrichtung 4 angeschlossen, Damit ist erreicht, daß die Polumschalteinrichtung bei entsprechender Steuerung wechselweise die positiven Halbwellen des einen Trafos und Sie negativen Öalbwellen des anderen Trafos an den Leiter 0 des Zweileitergleises legt. •Die Polumschaltung 4 ist mit einem Umschaltsteuergerät oder Antrieb 5 ausgerüstet. Damit wird die Polumschalteinrichtung alternativ-periodisch synchron mit der Netzfrequenz betrieben.

Werden anstelle der Modellbahntrafos Gleichspannungsquellen z.B. Batterien benutzt, so sind deren Spannungen entgegengesetzt gepolt an die Polumschalteinrichtung 4 anzuschließen. Die Umschaltfrequenz wird dann einem Generator 9 entnommen.

609817/0002

Az.: P 17 28 565.3-15

Die Polunischalt einrichtung 4 besteht aus einem elektromagnetisch erregten Umschalter oder Wechselrichter, aus gesteuerten Gleichrichtern, Thyristoren oder Transistoren.

Bei der Halbwelleristeuerung nach Fig.2 ist die Polumscha-lfc-

gegeneinandergeschalteten einrichtung 4 mit 131ä&as&*£323S3exocE5b^^ 16a

und 16b ausgerüstet, die neben der Polung und alternativen Umschaltung in Verbindung mit den Stellern 17A und 17B zusätzlich eine Phasenanschnittsteuerung zur Einstellung der effektiven Fahrspannung übernehmen. Die Auslösung der Umsteuer-Überspannung ist mit dem Steller gekoppelt. Für diese Steuerung reicht anstelle der Modellbahntrafos eine feste Wechselspannungsquelle 15 aus, die eine Überspannungsquelle für die Umsteuerung mit einschließt. Zur Einstellung der-einzelnen Fahrspannungen werden die Amplituden der Spannungsquelle 15 von ihrer Polarität abhängig durch die Thyristoren i£Aund 16B während des Umschaltvorganges individuell verschieden im Phasenanschnitt gesteuert.

Die Triebfahrzeuge A und B nehmen alle gleichzeitig die Gleisspannung ab und versorgen die allgemeinen Verbraucher, z.B. die Zugbeleuchtung damit. In den Triebfahrzeugen ist vor dem Fahrmotor 6A oder 6B und dem als Fahrtrichtungsumschalter wirkenden Schrittschaltwerk 7A oder 7B ein Einweggleichrichter 8A oder 8B als polungsabhängig arbeitende Schaltvorrichtung vorgeschaltet, die in den Triebfahrzeugen gegensätzlich gepolt ist. Wenn-z.B. die Polarität der Halbwelle die gerade an das Gleis geschaltet ist, der Polung des Sinweggleich-

609 8 17/0 00 2

BAD

Az.: P 17 28 565.3-15

richters 8A entspricht, so wird dieser leitend und legt damit Ralbwellenspannung an den Fahrmotor cA und das Umsteuerrelaia 7A des Triebfahrzeugs A an. Wird mit der Polu/nschalteinrichtung 4 die anders gepolte Halbwelle an das Gleis gelegt, wird diese im Triebfahrzeug B mit dem anders gepolten Einweggleichrichter durchgeschalten.

Durch das ständige wechselweise Umschalten steht für die Versorgung jedes .Triebfahrzeugs nur die Halbwelle mit der entsprechenden Polung zur Verfügung. Zur Überbrückung während der fehlenden Amplitude sind den selektiv versorgten Verbrauchern in den Triebfahrzeugen A und B Lade-Kondensatoren 1OA oder 1OB parallel geschalten.

BAD ORIGINAL

609817/0002

Claims (3)

1-7128565 -τ- Az.: P 17 28 565.3-15 PATENTANSPRÜCHE

1. Halbwellensteuerung für den gleichzeitigen Betrieb von zwei elektrischen I.Iodell-Triebfahrzeugen auf einem Zv;eileitergleis, wobei Jedes Triebfahrzeug einem in Reihe zu jedem Fahrmotor und jedem auf Überspannung ansprechenden die Fahrtrichtung umschaltenden Schritt schaltv/erk geschalteten Einweggleichrichter besitzt, der in den Triebfahrzeugen gegensätzlich gepolt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die für ein Triebfahrzeug(A oder. B) zusammengehörenden 'Versorgungsströme für den FahrbetriebC1 oder 11), die Fahrtrichtungsumschaltung und andere Steuerungen(2 oder 12) entsprechend des bestimmten Triebfahrzeugs gepolt werden und die beiden unterschiedlich gepolten Versorgungsspannungen an eine Polumschalteinrichtung(4) angeschlossen sind, die elektromagnetisch(5) oder mit gesteuerten Gleichrichtern betrieben wird und diese alternativ-periodisch an einen(O) der beiden stromführenden Fahrstromleiter des Gleises schaltet.

2. Halbv/elleristeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polumschalteinrichtung gegeneinandergeschaltete Thyristoren(16A und lös) eingesetzt werden, die in Anlehnung an die Phasenanschnittsteuerung arbeiten, jedoch den Phasenanschnitt der Halbschwingungen polungsabhängig, individuell verschieden steuern(17A und 17B). und selbsttätig alternativ-periodisch umschalten, und die

/8 609817/0002 &;.D OB

Az.: P 17 28 565.3-15

damit gleichzeitig die Polung, die Effektivfahrstroinregelunr·: und Schalt strömst euerung überniimt.

3. Halbv/ellensteuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung einer erhöhten Effektivleistung den Verbrauchern in den Triebfahrzeugen(6A und 7A oder 6B und 7B) Ladekondenoatoren(1OA oder 10B) parallel geschaltet sind.

"BAD OR/G/N_AL

609817/nOO?