DE1932925A1

DE1932925A1 - Contactor control for tap changers for electric traction vehicles

Info

Publication number: DE1932925A1
Application number: DE19691932925
Authority: DE
Inventors: Schade Dipl-Ing Karl Heinz; Rainer Stubenrauch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-06-28
Filing date: 1969-06-28
Publication date: 1971-01-07
Also published as: JPS4916124B1

Description

Schützensteuerung für Stufenschaitwerke elektrischer Triebfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Steueranordnung für ein aus Schützen aufgebautes Stufenschaltwerk elektrischer Triebfahrzeuge, bei der in Erregerstrompfaden der Schütze Steuerkontakte angeordnet sind, die von einer Programmwalze geschaltet werden, deren Motor zum Weiterschalten der Programmwalze durch einen Schaltkontakt eines Stromwächters od. dgl. an Spannung gelegt wird.Contactor control for step switchgear for electric locomotives The invention relates to a control arrangement for a contactor built up Step switchgear for electric traction vehicles, in which the Contactors control contacts are arranged, which are switched by a program roller, their motor for advancing the program roller through a switching contact of a Current monitor or the like. Is connected to voltage.

Bei bekannten Steueranordnungen dieser Art, wie sie z.B. zum Umgruppieren von Motoren, Anfahrwiderständen, Bremswiderständen und zum stufenweisen Kurzschließen der Anfahr- und Bremswiderstände verwendet werden, setzt sich die Stufenschaltzeit zusammen aus der Zeit für das Schließen des Kontaktes des Stromwächters, der.Zeit für das Fortbewegen der Programmwalze bis zum Schließen des nächsten Steuerkontaktes durch einen Nocken der Programmwalze und dem Einschaltverzug der Schütze. Dadurch, daß die Stufenschaltzeit die Summe von drei Verzugszeiten ist, besteht bei vielstufigen Steueranordnungen infolge der verhältnismäßig langen Stufenzeit die Gefahr, daß der zu steuernde oder zu regelnde Motorstrom des Triebfahrzeuges nicht auf dem Sollwert (Wert des Fortschaltstromes) gehalten werden kann.In known control arrangements of this type, such as those used for regrouping of motors, starting resistors, braking resistors and for step-by-step short-circuiting the starting and braking resistors are used, the step switching time is set together from the time for the closing of the contact of the current monitor, the time for moving the program roller until the next control contact closes by a cam of the program roller and the switch-on delay of the contactors. Through this, that the step switching time is the sum of three delay times, exists with multi-step Tax orders due to the relatively long stage time, the risk that the motor current to be controlled or regulated is not at the setpoint (Value of the incremental current) can be maintained.

Zum Verkürzen der Stufenschaltzeit ist es bekannt, die den Starkstrom schaltenden Kontakte unter Fortfall eines Steuerstrompfades unmittelbar durch Nocken einer PrograBimwalze zu betätigen. Bei dieser Ausführung müssen jedoch die Anfahr- und Bremswiderstände sowie die Programmwalze an einer zentralen Stelle des riebfahrzeuges angeordnet werden, was nicht immer dglich ist.To shorten the step switching time, it is known that the heavy current switching contacts with the omission of a control current path directly through cams to operate a PrograBimwalze. With this version, however, the starting and braking resistors as well as the program roller at a central point of the traction vehicle be arranged, which is not always possible.

Horner ist bekannt, bei einer Schützsteuerung, bei der Schütze ira 3teuarstromptaden mit einer Programmwalze angeordnet sind, eine Verkürzung der Stufenschaltzeit dadurch zu erzielen, daß die Programmwalze beim Weiterschalten bereits mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit. getrieben wird. Hierbei ist jedoch ein verhältnismäßig großer Aufwand an Mitteln erforderlich. Da die Stufenschaltzeit die Summe der Verzugs zeiten von Programmwalze und Stufenschütz ist, ergibt sich unter Umständen eine größere Gesamtschaltzeit als bei einer Ausführung mit durch die Programmwalze unmittelbar gesteuerten Starkstrom-Schaltkontakten.Horner is known to work with a contactor control, with the contactor ira 3teuar current paths are arranged with a program roller, one To achieve a shortening of the step switching time that the program roller at Advance at a certain angular speed. is driven. However, this requires a relatively large amount of resources. There the step switching time is the sum of the delay times of the program roller and step contactor is, there may be a longer total switching time than with one version with high-voltage switch contacts directly controlled by the program roller.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der genannten Mängel eine Steueranordnung zu schaffen, bei der die Schaltzeit mit einfachen Mitteln kleingehalten werden kann. Die Lösung besteht bei einer Anordnung der eingangs genannten Art darin, daß Mittel vorgesehen sind, die zum Anhalten des -aus Schützen aufgebauten Stufenschaltwerkes in einer Stufe eine Steuerspannungsquelle von den Erregerstrompfaden der Schütze trennen und die Programmwalze noch in die nächstfolgende Stufe weiter schalten. Auf diese Weise.The object of the invention is to avoid the above-mentioned deficiencies to create a control arrangement in which the switching time is kept small with simple means can be. With an arrangement of the type mentioned at the beginning, the solution is to that means are provided for stopping the tap changer constructed from contactors in one stage a control voltage source from the excitation current paths of the contactors and switch the program roller to the next level. In this way.

bereitet die Programmwalze schon jeweils die Strompfade für die in der nächstfolgenden Stufe zu schaltenden Schütze vor, so daß bei Freigabe des Weiterschaltens des Stufenschaltwerkes durch den Stromwächter bereits ein Schütz einschaltbereit ist und das Schließen der Schütze unverzüglich erfolgen kann. Dabei sind unter Beibehaltung der Vorteile einer Schützensteuerung mit Steuerstrompfaden (kleine Programmwalze) Schaltzeiten möglich, wie sie bei schnellaufenden Programmwalzen mit unmittelbar gesteuerten Schaltkontakten erzielt werden.the program roller already prepares the current paths for the in the next level to be switched in front of the contactor, so that when enabling the further switching of the tap changer, a contactor is already ready to be switched on by the current monitor and the contactors can be closed immediately. Thereby are while maintaining the advantages of a contactor control with control current paths (small program roller) Switching times possible, as they are with fast-running program rollers with immediate controlled switching contacts can be achieved.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with the aid of the drawing.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Schützensteuerung und Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung.FIG. 1 shows a known contactor control and FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the invention in a schematic representation.

Bei der in-Fig. 1-dargestollten Steuervorrichtung ist mit 1 ein Motorstroinpfad, mit 2 ein Anfahrwiderstand und mit 3 einer der Fahrmotoren bezeichnet. Beim Anfahren wird der Widerstand 2 stufenweise überbrückt. Dabei dient ein im Strompfad 1 der Pahrmotoren angeordneter Stroniwchter 4 dazu, ein weiteres flberbrücken jeweils so lange zu verhindern, bis der Anfahrstrom mit zunehmender Beschleunigung des Fahrzeuges unter einen vorgegebenen Wert gesunken ist. Sodann nehmen die Kontakte 4a, 4b des Stromwächters die gezeichnete Lage ein. Der Kontakt 4a verbindet einen Motor 5 zum Antrieb einer Programmwalze 6 mit einer Steuerspannungsquelle 15, die Programmwalze 6 führt eine Drehbewegung aus und schließt beim Erreichen der Programmstufe I mit dem Steuernocken 6a den Kontakt 7, der im Steuerstrompfad des Schützes 9 liegt.In the in-Fig. 1-shown control device is with 1 a motor current path, 2 denotes a starting resistor and 3 denotes one of the traction motors. When starting the resistor 2 is bridged in stages. One in the current path 1 is used for this Power switch 4 arranged by parallel motors, another bridge respectively so long to prevent the starting current with increasing acceleration of the vehicle has dropped below a predetermined value. Then take the contacts 4a, 4b of the Current monitor the position shown. The contact 4a connects a motor 5 to Drive a program roller 6 with a control voltage source 15, the program roller 6 rotates and closes when program level I is reached the control cam 6a the contact 7, which is in the control current path of the contactor 9.

Dieses Schütz 9 überbrückt mit seinem Schaltkontakt 9a einen Teil des Anfahrwiderstandes 2. Durch das Überbrücken eines Teiles des Widerstandes 2 steigt der Motorstrom zunächst über einen vorgegebenen Wert an, so daß der Stromwächter 4 den Kontakt 4a öffnet, den Kontakt 4b schließt und damit den Motor 5 und die Programmwalze 6 stillsetzt. Fällt der Motorstrom wieder auf seinen Sollwert (Fortschaltwert), so nehmen die Schaltkontakte 4a, 4b wieder die gezeichnete Lage ein und die Programmwalze wird in die Stufe II weitergedreht. Dabei wird durch den Nocken 6b der Kontakt 8 geschlossen, das Schaltschütz 10 erregt und dessen Schaltkontakt 10a geschlossen.This contactor 9 bridges a part with its switching contact 9a the starting resistance 2. By bridging part of the resistance 2 the motor current initially rises above a specified value, so that the current monitor 4 the contact 4a opens, the contact 4b closes and thus the motor 5 and the program roller 6 stops. If the motor current falls back to its setpoint (incremental value), so the switching contacts 4a, 4b again assume the position shown and the program roller is turned to level II. The contact 8 is thereby activated by the cam 6b closed, the contactor 10 energized and its switching contact 10a closed.

Die Zeit bis zum Einschalten des Stufenschützes 10 setzt sich zusammen aus der Summe der Zeiten für das Schließen des Kontaktes 4a des Stromwächters 4, der Zeit für das Fortbewegen der Programmwalze 6 bis zum Schließen des Steuerkontaktes 8 durch den Nocken 6b der Programmwalze und dem Einschaltverzug des Schützes 10.The time until the step contactor 10 is switched on is composed from the sum of the times for the closing of contact 4a of current monitor 4, the time for the program roller 6 to move forward until the control contact closes 8 by the cam 6b of the program roller and the switch-on delay of the contactor 10.

Wie Fig. 2 zeigt, sind bei der erfindungsgemäßen Steueranordnung mit schrittweise geschalteter Programmwalze 6 zur Herabsetzung der Gesamtschaltzeit Mittel vorgesehen, die zum Anhalten des Stufenschaltwerkes 17 nach Erreichen einer Schaltstufe eine Steuerspannungsquelle 15 von den Erregerstrompfaden der Schütze 9, 10 trennen und die Programmwalze 6 zur Vorbereitung der Strompfade für die in der nächstfolgenden Stufe zu schaltenden Schütze weiter schalten. Hierzu kann beispielsweise in dem Strompfad der Schütze 9, 10 ein weiterer Kontakt 4c des Stromwächters 4 angeordnet und der Kontakt 4a durch einen Stellungszwangskontakt 11 überbrückbar sein. Dieser Stellungszwangskontakt 11 wird von Nocken 11a gesteuert, die jeweils zwischen zwei Schaltstellungen I, II der Programmwalze liegen. Gibt der Stromwächter 4 das Schalten der ersten Stufe I frei, so läuft der Motor 5 an und die Programmwalze 6 schließt den Kontakt 7. Dadurch wird das Schütz 9 erregt und der Schaltkontakt 9a geschlossen. Übersteigt sodann der Motorstrom den Sollwert, so öffnet der Stromwächter 4 seine Kontakte 4c, 4a und schließt den Schalter 4b. Das Schütz 9 geht über seinen Kontakt 9b in Selbsthaltung und zugleich wird die Steuerstromversorgung für die weiteren ebenfalls mit Selbsthaltekontakten lOb bzw. 12b versehenen Schütze 10, 12 unterbrochen, womit ein Ansprechen aller weiteren Schütze unterbunden wird. Der Motor 5 für die Programmwalze dagegen bleibt trotz des geöffneten Kontaktes 4a über den Überbrückungsstrompfad mit dem durch den Steuernocken 11a geschlossenen Kontakt 11 zunächst mit seiner Stromquelle verbunden, so daß die Programmwalze in die Stufe II weiterläuft, in der der Kontakt 8 geschlossen und damit das Einschalten des folgenden Schützes 10 vorbereitet wird. Mit dem Erreichen der zweiten Stufe II öffnet der Kontakt 11 und der Motor 5 und die Programmwalze 6 werden stillgelegt.As FIG. 2 shows, are with the control arrangement according to the invention Gradually switched program roller 6 to reduce the total switching time Means are provided to stop the tap changer 17 after reaching a Switching stage a control voltage source 15 from the excitation current paths of the contactors 9, 10 and the program roller 6 to prepare the current paths for the in switch the contactors to be switched to the next level. For this purpose, for example Another contact 4c of the current monitor 4 is arranged in the current path of the contactors 9, 10 and the contact 4a can be bridged by a forced position contact 11. This Forced position contact 11 is controlled by cam 11a, each lie between two switching positions I, II of the program roller. The current monitor gives 4 activates the switching of the first stage I, so the motor 5 starts up and the program roller 6 closes contact 7. This energizes contactor 9 and the switching contact 9a closed. If the motor current then exceeds the setpoint, the current monitor opens 4 its contacts 4c, 4a and closes the switch 4b. The contactor 9 goes over his Contact 9b in self-holding and at the same time the control power supply for the further contactors 10 also provided with self-holding contacts 10b or 12b, 12 interrupted, which prevents all other contactors from responding. Of the Motor 5 for the program roller, however, remains despite the open contact 4a the bypass current path with the contact closed by the control cam 11a 11 first connected to its power source, so that the program roller in the stage II continues, in which the contact 8 is closed and thus the switching on of the following Contactor 10 is being prepared. When the second stage II is reached, the opens Contact 11 and the motor 5 and the program roller 6 are shut down.

Wird das Weiterschalten des Schaltwerkes nach Abfallen des Motorstromes auf seinen Sollwert erneut freigegeben, so nimmt der Stromwächter 4 die dargestellte Schaltlage ein und das vorbereitete Schütz 10 schaltet ein. Zugleich bekommt die Programmwalze 6 ein Einschaltkommando. Während das Schütz 10 geschaltet wird, bereitet also die Programmwalze 6 die Strompfade für das nächstfolgende Schütz vor. Dabei entspricht die Stel zeit der Programmwalze etwa dem Schaltverzug der Schütze, der gleich der Stufenschaltzeit ist.Is the switching of the switching mechanism after the motor current has dropped Released to its setpoint again, the current monitor 4 takes the one shown Switching position on and the prepared contactor 10 switches on. At the same time, she gets Program roller 6 a switch-on command. While the contactor 10 is switched, prepare So the program roller 6 the current paths for the next contactor. Included the setting time of the program roller corresponds approximately to the switching delay of the contactors, the is equal to the step switching time.

Das Weiterschalten auf die Stufe III und weitere Stufen erfolgt sinngemäß. Die Sperrzellen 13, 14, 18 verhindern Rückspeisungen.Switching to level III and further levels takes place in the same way. The blocking cells 13, 14, 18 prevent feedback.

Die Anordnung ist so getroffen, daß sich durch Umkehren der Drehrichtung des Motors 5 ein Zurückschalten der Programmwalze 6 erreichen läßt, wobei sich die Schützenschaltung mit dem Zurückschalten stufenweise wieder auflöst. Wird beispielsweise von der StufeI'IT'ztirückgeschaltet, so öffnet beim Erreichen der Stufe II der Kontakt -16 und hebt damit eine über den Kontakt 12b bestehende Selbsthaltung auf. Durch passende Ausbildung der Nocken 6a, b, 6c . . . ist es möglich, das stufenweise Auflösen der Schützenschaltung insbesondere in höheren Stufen abzubrechen, z.B. in der Weise, daß mehrere Selbsthaltungen gleichzeitig aufgehoben werden.The arrangement is made so that by reversing the direction of rotation of the motor 5 can achieve a switching back of the program roller 6, wherein the Contactor circuit gradually dissolves again when switching back. For example switched back from level I'IT'z, the contact opens when level II is reached -16 and thus lifts an existing one over contact 12b Self-holding on. By suitably designing the cams 6a, b, 6c. . . is it possible to do that gradually To break off the release of the contactor circuit, especially in higher stages, e.g. in such a way that several self-holdings are canceled at the same time.

3 Patentansprüche 2 Figuren3 claims 2 figures

Claims

Claims (1 'control arrangement for a built from contactors Step switchgear for electric traction vehicles, in which the Contactors control contacts are arranged, which are switched by a program roller 1 their motor for advancing the program roller through a switching contact of a Current monitor od. The like. Is applied voltage, characterized in that means are provided when the tap changer made up of contactors is stopped (17) in a switching stage a control voltage source (15) from the excitation current paths the contactor (9, 19, 12) separate and the program roller (6) into the next one Advance level.

2. Control arrangement according to claim 1, characterized in that in a common control current path of the contactors (9, 10, 12) a contact (4c) of the current monitor (4) or the like. Is arranged, and a motor (5) of the program roller (6) is switched on Contact (4a) of the current monitor by one controlled by cams (1la) of the program roller Forced position contact (11) can be bridged.

3. Control arrangement according to claim 1, characterized in that the - Contactors (9, 1Q2 12) are provided with 5 self-retaining contacts (9b, 10b, 12),