DE176418C - - Google Patents
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- DE176418C DE176418C DENDAT176418D DE176418DA DE176418C DE 176418 C DE176418 C DE 176418C DE NDAT176418 D DENDAT176418 D DE NDAT176418D DE 176418D A DE176418D A DE 176418DA DE 176418 C DE176418 C DE 176418C
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KAISERLICHESIMPERIAL
PATENTAMT.PATENT OFFICE.
PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING
- M 176418 KLASSE 21 a. GRUPPE- M 176418 CLASS 21 a. GROUP
KOLOMAN v. KANDO in BUDAPEST.KOLOMAN v. KANDO in BUDAPEST.
Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Dezember 1905 ab.Patented in the German Empire on December 19, 1905.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Geschwindigkeitsregelung zweier oder mehrerer Drehstrommotoren für Bahnbetrieb, die es ermöglicht, Hochspannungsmotoren sowohl in Kaskadenschaltung als auch voneinander unabhängig laufen zu lassen.The invention relates to a device for controlling the speed of two or more Three-phase motors for railway operations, which makes it possible to use both high-voltage motors to run in cascade connection as well as independently of each other.
Die zu lösende Aufgabe ist die folgende:The task to be solved is the following:
Es sind zwei Drehstrommotoren I und IIThere are two three-phase motors I and II
gegeben (Fig. i). Die Stromquelle bildetgiven (Fig. i). The power source forms
ίο eine Hochspannungsleitung i, 2, 3 von z. B.ίο a high voltage line i, 2, 3 from z. B.
3000 Volt.3000 volts.
a) Es sollen nun beide Motoren in Kaskadenschaltung mittels des Anlaßwiderstandes W angelassen (Fig. 1) und in Betrieb gehalten werden können.a) It should now be possible to start both motors in cascade connection by means of the starting resistor W (FIG. 1) and keep them in operation.
b) Es sollen beide Motoren parallel geschaltet bezw. voneinander unabhängig angelassen (Fig. 2) und in Betrieb gehalten werden können.b) Both motors should be connected in parallel respectively. started independently of each other (Fig. 2) and can be kept in operation.
Es ist allgemein bekannt, daß Anlaßwiderstände für den praktischen Gebrauch nur für bedeutend niederere Spannungen ausgeführt werden können, als für die Stromabnehmer der Fahrdrähte, d. h. zur unmittelbaren Speisung der Motoren, zulässig sind. Beispielsweise lassen sich, wie praktische Ausführungen beweisen, mit dem Fahrdrahte sehr gut Spannungen von 3000 Volt zuführen, während die Sekundärspannung der Motoren bedeutend niederer, z. B. nicht gut über 600 Volt, sein soll, um die Schaltung (Fig. 2) zu ermöglichen. It is well known that starting resistors are intended for practical use only for Significantly lower voltages can be carried out than for the pantograph the contact wires, d. H. for the direct supply of the motors. For example can, as practical designs prove, with the contact wires supply voltages of 3000 volts, while the secondary voltage of the motors is significantly lower, e.g. B. not well above 600 volts, should be to enable the circuit (Fig. 2).
Um nun aber die Kaskadenschaltung (Fig. 1) ausführen zu können, müßte die Primärwicklung B des Motors II ebenfalls für 600 Volt berechnet werden, so daß also die Schaltung nach Fig. 2 nicht ausführbar wäre, da die Primärwicklung B, falls sie für 600 Volt berechnet ist, nicht unmittelbar an die Hochspannungsleitungen 1,2,3 von 3000 Volt geschaltet werden kann.But in order to carry out the cascade connection (Fig. 1), the primary winding would have to B of the engine are also calculated for 600 volts II, so that, therefore, the circuit of Fig. 2 does not since the primary winding B, if for 600 would be executed, Volts is calculated, cannot be switched directly to the high-voltage lines 1,2,3 of 3000 volts.
Zur Überwindung dieser Schwierigkeit wurde bereits vorgeschlagen, die Spannung entweder für den zweiten Motor oder für den Anlaßwiderstand durch Zwischenschaltung eines Transformators in der erforderlichen Weise herabzusetzen. Die Anordnung eines Transformators ist aber umständlich, und da es einmal für den Eisenbahnbetrieb wichtig ist, möglichst an Gewicht und Raum zu sparen und die Anlässe zu etwaigen Betriebsstörungen nach Möglichkeit zu beseitigen, erscheint es wünschenswert, die Anordnung eines solchen Transformators oder mehrerer, falls mehr als zwei in Kaskade zu schaltende Motoren verwendet werden sollen, zu vermeiden. To overcome this difficulty it has already been suggested to reduce the tension either for the second motor or for the starting resistor through interposition of a transformer in the required manner. The arrangement of a Transformer is cumbersome, and because it is important for railway operations is to save weight and space as much as possible and to eliminate the causes of any operational disruptions as far as possible, it seems desirable to arrange such a transformer or several, if more than two motors to be connected in cascade are to be used.
Den Gegenstand der Erfindung bildet nun eine Schaltungseinrichtung, welche die eingangs erläuterte Aufgabe ohne Anwendung von Transformatoren zu lösen gestattet. Bei der neuen Schaltungseinrichtung müssen die einzelnen Phasen der Hochspannungswicklung der Motoren in mehrere Abteilungen geteilt sein, welche, wenn der Motor an die Hoch-Spannungsleitung angeschlossen werden soll, in Reihe, wenn der Motor aber als geleiteter Motor von der niederen SekundärspannungThe subject of the invention now forms a circuit device which the initially allowed to solve the explained task without the use of transformers. With the new switching device, the individual phases of the high-voltage winding of the motors are divided into several departments which, if the motor is to be connected to the high-voltage line, in series, but if the motor is a guided motor from the lower secondary voltage
des Leitmotors gespeist werden soll, parallel geschaltet werden.of the master motor is to be fed, must be connected in parallel.
Bei großen Unterschieden zwischen der primären und sekundären Spannung würde eine allzu weitgehende Unterteilung der Wicklung erforderlich werden, also z.. B. bei einer Primärspannung von 3000 Volt und bei einer Sekundärspannung von 600 Volt eine fünffache Unterteilung, was wegen der vielen Abzweigungsleitungen und Kontakte umständlich wäre.If there is a large difference between the primary and secondary voltage an overly extensive subdivision of the winding may be required, for example in the case of a Primary voltage of 3000 volts and five times that with a secondary voltage of 600 volts Subdivision, which is cumbersome because of the many branch lines and contacts were.
Zur Vermeidung dieses Nachteiles werden die einzelnen Phasen der Hochspannungswicklung außerdem derart an einen Schalter angeschlossen, daß die Phasen beim Speisen mit der primären Spannung in Sternschaltung, beim Speisen mit der sekundären Spannung jedoch in der Dreieckschaltung miteinander verbunden werden, wodurch eine Verminde-To avoid this disadvantage, the individual phases of the high-voltage winding are also connected to a switch in this way connected, that the phases when feeding with the primary voltage in star connection, when feeding with the secondary voltage, however, in the delta connection with each other connected, whereby a reduction
jj
rung der Spannung um erfolgt, so daßtion of the voltage is carried out so that
für den beispielsweise erwähnten Fall bloß eine dreifache Unterteilung der Hochspannungswicklung erforderlich wird, wenn der für 3000 Volt gewickelte Motor durch eine Spannung von etwa 600 Volt gespeist werden soll.for the example mentioned, only a three-fold subdivision of the high-voltage winding becomes necessary when the motor wound for 3000 volts is fed by a voltage of about 600 volts target.
In Fig. 3 ist das Schaltungsschema eines Beispieles der neuen Einrichtung für zwei Drehstrommotoren I und II dargestellt.In Fig. 3 is the circuit diagram of an example of the new device for two Three-phase motors I and II shown.
Der Ständer B des Motors II ist für Hochspannung, bewickelt, und zwar entsprechenThe stator B of the motor II is wound for high voltage, specifically corresponding
. die Teile X1 Y\ X2 Y2 und X3 Ys den drei Phasen. Die einzelnen Phasen der Ständerwicklung sind in mehrere, z. B. in je drei Abschnittepl p2 ps unterteilt, die an die Umschalter S1 S2 S3 angeschlossen sind. Mittels dieser Umschalter können die drei Abschnitte der Phasen in Reihe oder parallel geschaltet werden. Wenn sich die Schalter S1 S2 S3 in der mit vollen Linien gezeichneten Stellung befinden, sind die Abschnitte einer jeden Phase in Reihe geschaltet, während die punktiert gezeichnete Stellung dieser Schalter die ' Parallelschaltung der Abschnitte herstellt. In der Phase X1 Y1 ist z. B. der Stromlauf bei der mit vollen Linien gezeichneten Stellung des Schalters S1 der folgende: X1 p1 5, 6, p2, 7, 8, p3, Y1, so daß die Spulen p1,p2,p3 der Reihe nach durchlaufen werden, während in der punktierten Stellung die einen Enden 6 und 8 der Spulen p2, p3 bei 4 und 9 an X1, die anderen Enden 5 und 7 der Spulen p1 und p2 bei 5, 10 und 7, 11 an Y1 angeschlossen und hierdurch die drei Spulen parallel geschaltet werden.. the parts X 1 Y \ X 2 Y 2 and X 3 Y s represent the three phases. The individual phases of the stator winding are divided into several, e.g. B. divided into three sections p l p 2 p s , which are connected to the switch S 1 S 2 S 3 . The three sections of the phases can be connected in series or in parallel by means of this switch. When the switches S 1 S 2 S 3 are in the position shown with full lines, the sections of each phase are connected in series, while the position of these switches shown in dotted lines produces the 'parallel connection of the sections. In the phase X 1 Y 1 z. B. the current flow with the position of the switch S 1 drawn with full lines the following: X 1 p 1 5, 6, p 2 , 7, 8, p 3 , Y 1 , so that the coils p 1 , p 2 , p 3 are traversed in sequence, while in the dotted position one ends 6 and 8 of the coils p 2 , p 3 at 4 and 9 at X 1 , the other ends 5 and 7 of the coils p 1 and p 2 at 5, 10 and 7, 11 are connected to Y 1 and thereby the three coils are connected in parallel.
Die gleiche Umschaltung erfolgt durch dieThe same switchover takes place through the
. Schalter S2 und S3 in den Phasen X2 F2 und JS"3 Y3. . Switch S 2 and S 3 in phases X 2 F 2 and JS " 3 Y 3 .
Die Enden der einzelnen Phasen der Ständerwicklung sind zu einem Umschalter U geführt, und zwar sind die Enden Y1 Y'2 Ya mit den Schalthebeln 12, 13, 14 verbunden, während die Enden X2, X3 bezw. X1 an die Kontakte 15, 16 bezw. 17 angeschlossen sind. Die Kontakte 18, 19 und 20 sind miteinander durch den Leiter 21 verbunden.The ends of the individual phases of the stator winding are led to a changeover switch U , namely the ends Y 1 Y ' 2 Y a are connected to the shift levers 12, 13, 14, while the ends X 2 , X 3 respectively. X 1 to contacts 15, 16 respectively. 17 are connected. The contacts 18, 19 and 20 are connected to one another by the conductor 21.
Wenn der Schalter U in der mit vollen Linien gezeichneten Stellung steht, so sind die Enden Y1 Y2 Ys der drei Phasen durch 12, 18 bezw. 13, 19 bezw. 14, 20 und 21 miteinander verbunden, so daß die Phasen in Stern geschaltet sind. Wird der Umschalter U in die punktiert gezeichnete Stellung gebracht, so ist Y1 durch 12 und 15 mit X-, ferner Y2 durch 13 und 16 mit X3 und endlich F3 durch 14 und 17 mit X1 verbunden, so daß die Dreieckschaltung entsteht. Die Schalter S1, S2, S3 Und U werden zweckmäßig mechanisch vereinigt, so daß sie gleichzeitig umgelegt werden.When the switch U is in the position shown with full lines, the ends Y 1 Y 2 Y s of the three phases through 12, 18 respectively. 13, 19 and 14, 20 and 21 connected to each other so that the phases are connected in star. If the switch U is brought into the position shown in dotted lines, then Y 1 is connected through 12 and 15 with X-, further Y 2 through 13 and 16 with X 3 and finally F 3 through 14 and 17 with X 1 , so that the delta connection arises. The switches S 1 , S 2 , S 3 and U are expediently mechanically combined so that they are turned over at the same time.
Der Läufer b des Motors II kann mittels des Schalters Z mit dem Anlaßwiderstand W1 verbunden werden.The rotor b of the motor II can be connected to the starting resistor W 1 by means of the switch Z.
Die Stromabnehmer K, K, K, die den Strom von den Hochspannungsleitungen 1,2,3 abnehmen, können mittels des Umschalters H entweder mit der Primärwicklung A des Motors I oder mit der Primärwicklung B des Motors II verbunden werden, je nachdem der eine oder der andere Motor unmittelbar von der Hochspannungsleitung gespeist werden soll.The current collectors K, K, K, which take the current from the high-voltage lines 1,2,3, can be connected by means of the switch H either to the primary winding A of the motor I or to the primary winding B of the motor II, depending on which one or the other motor is to be fed directly from the high-voltage line.
Der Umschalter Z verbindet in seiner punktierten Stellung den Läufer α des Motors I mit den Polen X1 X2 X3 der Ständerwicklung B des Motors II, während in der ausgezogenen Stellung des Schalters Z der Läufer des Motors I mit dem Anlaßwiderstand W verbunden wird.The changeover switch Z connects the rotor α of the motor I with the poles X 1 X 2 X 3 of the stator winding B of the motor II in its dotted position, while the rotor of the motor I is connected to the starting resistor W in the extended position of the switch Z.
Wenn der Motor I angelassen werden soll, so wird der Läufer desselben mittels des Schalters Z an den Anlaßwiderstand W angeschlossen. Soll der Motor II unabhängig von I laufen, so wird nach Umschaltung des Schalters H und in der mit vollen Linien gezeichneten Stellung der Schalter S1, S2, S3 und U der Motor II über den Schalter Z1 mittels des Anlaßwiderstandes W angelassen.When the engine I is to be started, the rotor of the same is connected to the starting resistor W by means of the switch Z. If the motor II is to run independently of I, the motor II is started via the switch Z 1 by means of the starting resistor W after switching over the switch H and in the position of the switches S 1 , S 2 , S 3 and U shown in full lines.
Wenn die beiden Motoren gleiche Polzahl besitzen, so können beide gleichzeitig an die Hochspannungsleitung angeschlossen werden, besitzen sie jedoch verschiedene Polzahl, so können sie zur Erzielung zweier verschiedener Geschwindigkeitsstufen abwechselnd eingeschaltet werden. Soll zur Erzielung einer geringeren Geschwindigkeit der Motor II mit dem Motor I in Kaskade geschaltet werden, so werden die Schalter Z, S1, S2, Ss und U in die punktiert gezeichnete Stellung umgelegt. Hierdurch wird einerseits der LäuferIf the two motors have the same number of poles, both can be connected to the high-voltage line at the same time, but if they have different numbers of poles, they can be switched on alternately to achieve two different speed levels. If the motor II is to be switched in cascade with the motor I in order to achieve a lower speed, the switches Z, S 1 , S 2 , S s and U are toggled into the position shown in dotted lines. This on the one hand becomes the runner
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