DE2017868A1

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Info

Publication number: DE2017868A1
Application number: DE19702017868
Authority: DE
Priority date: 1969-04-14
Filing date: 1970-04-14
Publication date: 1970-10-15
Also published as: FR2040913A5; GB1301119A; BE748585A; US3651390A; NL7005287A; SE354996B

Description

D^;pl.-lng. Dipl. oec. publ.

DIHRICH LEWlMSKY

PATENTANWALT 14. April 1970

8 Mönchen 21 · Gotüwrdstr. 81 ,_n0<- _T/tI

T.lefon 561762 6O25-I/II.

Societe Generale de Constructions Electriques et M£caniques (ALTSHOM), Paris 16, Avenue Kleber

(Frankreich)

"Verfahren zum Löschen des Bremsthyristors eines fremderregten Gleichstrom-Zugmotors und Schaltung zur Durchführung dieses Verfahrens"

Französische Priorität vom 14. April 1969 aus der französischen Patentanmeldung Hr. 69 11898 (Seine)

Die Erfindung befaßt sich mit der Widerstandsbremsung freir.derregter Gleichstrom-Zugmotore und betrifft ein Verfahren zum Löschen des Bremsthyristors eines solchen fremderregten Gleichstrom-Zugmotors, der über einen Ankerstrom-Zerhacker und einen Erregerstrom-Zerhacker gereist wird, die jeweils aus einem Hauptthyristor und einem zum Löschen desselben vorgesehenen, vor allem mit einer Glättungsdrossel ausgestatteten Stromkreis bestehen, und der während der Bremsung als Generator arbeitet und über einen Bremsthyristor den Bremsstrom einer Last zuführt. Die Erfindung betrifft ebenfalls die Schaltung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Der Stromkreis zum Löschen des Hauptthyristors in den beiden Zerhackern besteht bekanntlich gewöhnlich aus einem Thyristor zum Löschen des Iiauptthyristors, einer Glättungsdrossel, einem Glättungskondensator und einem Thyristor oder

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- 2 Gleichrichter zum Vaederaufladen dieses Kondensators.

Die hier behandelte Widerstandsbremsung kommt insbesondere bei Straßenfahrzeugen in Betracht, deren Elektromotore fremderregt und über Akkumulatoren oder Brennstoffbatterien gespeist werden, aber auch für Schienenfahrzeuge, deren elektrische Motore fremderregt werden.

Der Bremsthyristor, über den der als Bremsgeneratcr arbeitende Fahrmotor den Lremsstrom der Bremslast zuführt, liegt mit letzterer in Reihe und muß mindestens am Ende der Brerasperiode gelöscht werden können, v;as in den bisher bekannten diesbezüglichen Schaltungen notwendig nacht, ihm einen Losckthyristor, eine Glättun.-zsdrossel und einen Clättunjskondensatcr und einen Thyristor zum l.'iederaufladen der Glättungskapazität sowie eine Eigendämpfung und einen Entkopplungskondensator zuzufügen, d.h. eine Großzahl an raumsperrigen und teueren Schaltungsteilen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß auf diese Zusatzteile zum Eremsthyristor verzichtet werden kann.

Dies gelingt bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch, daß erfindungsgemäß zum Löschen des Lremsthyristors am Ende der Bremsperiode eine Richtungsumkehr des Erregerstromes des Zugmotors vorgenommen wird. Lies ruft eine Imkehr der Polarität der Spannung an den Klemmen des Zugmotcrs und demzufolge das Erlöschen des Bremsthyristors hervor.

Diese Richtungsumkehr des Erregerstroms des Zugmotors kann einfach dadurch erzielt werden, daß man beispielsweise zu einer Schaltung greift, in der die Erregerwicklung des

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Motors über eine Thyristorbrücke gespeist wird. Die Erfindung sieht jedoch eine besonders einfache Schaltung vor, mit der sich diese Richtungsumkehr des Erregerstroms vornehmen läßt. Nach der Erfindung liegt bei dieser Schaltung parallel zu der den Zugmotor fremderregenden Feldwicklung einerseits ein als "Freilauf" geschalteter erster Thyristor und andererseits ein einem Spannungsamplitudenbegrenzer parallelgesehalteter Kondensator über die Antiparallelschaltung eines mit einer Drossel und einer Diode in Reihe befindlichen zweiten Thyristors, der mit seiner Anode mit der Kathode des ersten Thyristors und mit seiner Kathode mit dessen Anode verbunden ist. Ferner ist hierbei die mit dem zweiten Thyristor in Reihe liegende Drossel mit der Glättungsdrossel des Erregerstrom-Zerhackers in einer solchen Richtung stark gekoppelt, daß das Zünden dessen liauptthyristors den zweiten Thyristor zum Erlöschen bringt.

In der Zeichnung ist eine Schaltung der erfindungsgemäßen Art in einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch dargestellt und einer diesbezüglichen Schaltung der bisher bekannten Art gegenüber gestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine solche Schaltung bisher bekannter Art und Fig. 2 die Schaltung gemäß der Erfindung.

Bei der in Fig. 1 wiedergegebenen bekannten Schaltung wird der Anker 2 eines Zugmotors 1 von einer lediglich mit ihren Klemmen 3 und 4 dargestellten Gleichstromquelle über einen Stromzerhacker 5 gespeist. Die Feldwicklung 6 des Zugmotors 1 wird ebenfalls über einen Stroii.zerhacker 7 strorcversorgt. An den Klemmen des Ankers 2 liegt eine "Freilauf"-Diode 8 und an den Anschlüssen der Feldwicklung 6 eine "Freilauf'-Diode 9. Der Stror.zerhacker 5 umfaßt einen Iiauptthyristor 10, eine Glättungsdrossel 11, einen Glättunqsdondensator 12, einen Thyristor 13 zum Löschen des ilaupt-

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thyristors 10 und einen Thyristor 14 zum Wiederaufladen des Kondensators 12. Ebenso besitzt der Stromzerhacker 7 einen Hauptthyristor 15, eine Glättungsdrossel 16, einen Glättungskondensator 17, einen Löschthyristor 18 und einen Gleichrichter 19 zum Wiederaufladen des Kondensators 17.

Bei dieser bekannten Schaltung arbeitet während der Bremsung des Motors 1 dieser als Generator und liefert seinen Bremsstrom an eine Bremslast 20 über einen Bremsthyristor 21. Die zum Löschen dieses Thyristors 21 vorgesehene Schaltung umfaßt eine Glättungsdrossel 22, einen Glättungskondensator 23, einen Löschthyristor 24 und einen Thyristor 25 zum Iv'iederaufladen des Kondensators 23. Außerdem ist es notwendig', eine Eigendämpfung 20 und einen Kondensator 27 vorzusehen.

Bei der erfindungsgemäß vorgesehenen, in Fig. 2 wiedergegebenen Schaltung sind mit den gleichen Bezugsziffern die Schaltungselemente der Schaltung der Fig. 1 vorgesehen, wobei jedoch die Schaltung zum Löschen des Thyristors 21 mit der Drossel 22, dem Kondensator 23, den Thyristoren 24 und 25 sowie der Eigendämpfung 26 und den Kondensator 27 aufgrund der erfindungsgemäß vorgenommenen Maßnahmen entfällt. Die I'iode 9 ist ersetzt durch einen Thyristor 2b, zu den parallel ein .Schaltungszweig liegt, der in Aufeinanderfolge einen Kondensator 2V, der beispielsweise elektrochemischer Lauweise ist und parallel zu einer Spannungsamplitudenbegrenzerschaltung 30 geschaltet ist, der z.B. aus einer Zener-. Diode besteht, sodann einen mit einer Drossel 32 in Reihe lierondci; Ihyristcr 31 ui.faßt, wobei diese beiden letztgenannten f;cliultun^selerente parallel zu einer biode 35 fcscLalte-t iind. her Thyristor 31 Üiert rit seiner Anode an der Kathode des Thyristors 28 und rit seiner Kathode an der Anode des Thyristors 2G. Lie ιioce 33 liegt in Antiparallelschaltung rit de^; Thyristor 51. Lie beiden Drosseln 52 und 16 sind

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miteinander stark gekoppelt.

Im Betrieb des Zugmotors 1 regeln die beiden Stromzerhaclcer .5 und 7 den Strom im Anker 2 und in der Feldwicklung 6, wobei sie die Thyristoren 10 und 15 während einer bestimmten Zeit jeder Periode der Speisestromquelle zünden. Wenn man bremsen will, wird der Thyristor 10 nicht mehr gezündet und der Bremsthyristor 21 gezündet, während der Stromzerhacker 7 in seiner Betriebsweise fortfährt. Während des Zugbetriebes und während des Bremsbetriebes wird der Thyristor 28 zu gleicher Zeit gezündet, wie der Thyristor 15 erlischt und der Thyristor 1S gezündet wird, so daß der Thyristor 28 die Aufgabe als "Freilauf"-Diode erfüllt. Der Thyristor 28 erlischt, wenn der Thyristor 15 wieder gezündet wird.

Am Ende der Bremsperiode muß nach der Erfindung der Strom in der Feldwicklung 6 in seiner Richtung umgekehrt werden. Zu diesem Zweck wird nicht mehr der Thyristor 15 und auch nicht der Thyristor 28 gezündet. Der durch die Feldwicklung 6 fließende Strom lädt über die Diode 33 den Kondensator 29 bis auf eine durch die Spannungsamplitudenbegrenzerschaltung 30 begrenzte Spannung auf. Sodann ivird der Thyristor 31 gezündet, so daß sich der Kondensator 29 über die Feldwicklung 6 entladen kann, indem man in ihr einen Strom umgekehrter Richtung gegenüber demjenigen, dem sogenannten positiven Strom fließen läßt, der während des Zug- und Bremsbetriebes sie durchfloß. Hieraus ergibt sich eine Umkehr der Polarität an den Klemmen des Thyristors 21 und dessen Erlöschen.

Um auf die Zugbetriebsweise zurückzukehren, wird der Thyristor 15 gezündet, der aufgrund der Kopplung zwischen den Wicklungen 16 und 32 das Erlöschen des Thyristors 31 bewirkt und den Strom in der Feldwicklung 6 zum Verschwinden bringt. Sobald der Strom in der Feldwicklung 6 wieder positiv geworden ist und einen bestimmten Wert erreicht, kann man den Thyristor 1C zünden und die zuvor beschriebene Zugbetriebsweise wieder a_U£neUam. _009842/13g₂

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Claims

uipl.-lng. Dipl oec. pubL V

DIETRICH IEW!WSKY

PATCMTANWAV." ■ 14. April 1070

8 München 21 - GotJw/dsfr. 81 6O25-I/I

Telefon S617 62

Societe Generale de Constructions Electriques et I.ecaniques (ALSTIiOII), Paris 1G₃ Avenue Kleber (Frankreich)

Patentansprüche:

Verfahren zum Löschen des Eremsthyristors eines frenuerregten Gleichstrom-Zugnctcrs, der über einen Ankcrstron-Zerhacker und einen Erregerstrom-Zerhacker gesvcist wird, die jev.eils aus einer. Laur.ttkyristor und einer, zur Löscher. desselben vorgesehenen, vor allen mit einer Clättun:;s-Jrcssel ausgestatteten Stromkreis bestehen, und der während der Lrersun,; als Generator arbeitet und über einen Ereinsthyristor den Eremsstroir. einer Last zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß zur. Luschen des Lremsthyristors an Ende der Bremsperiode eine Richtungsumkehr des Erregerstromes des Zugmotors vorgenommen wird.

Schaltung zur Durchführung des Verfahrens geiräß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der den Zugmotor (1) fremderregenden Feldwicklung (C) einerseits ein als "Freilauf" geschalteter erster Thyristor (28) und andererseits ein einem Spannungsamplitudenbegrenzer (30) parallelgeschalteter Kondensator (29) über die Antiparallelsciialtung eines mit einer Drossel (32) und einer Diode (33) in Reihe befindlichen zweiten Thyristors (31) liegt, der πit seiner Anode rr.it der Kathode des ersten Thyristors (28) und mit seiner Kathode mit dessen An O₁JTd e verbunden ist, und daß die ii.it dem zweiten Thyristor (51) in Reihe liegende Lrossel (32)

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mit der Glättungsdrossel (16) des Erregerstrom-Zerhackers (7) in einer solchen Richtung stark gekoppelt ist, daß das Zünden dessen Hauptthyristors (15) den zweiten Thyristor (31) zum Erlöschen "bringt.

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L e e r s e i t e