DE2124903A1 - Anordnung zur Feldschwächung von Gleichstrommotoren - Google Patents

Description

• Anordnung zur Feldschwächung von Gleichstrommotoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Feldschwächung von aleichstrommotoren, insbesondere Reihenschluß-Fahrmotoren elektrischer Triebfahrzeuge, bei der der Mot;orfeldwicklung ein induktiver Shunt mit in Reihe liegendem ohmschen Feldschwächungswiderstand variierbarer Größe parallelgeschaltet ist.
• Insbesondere Gleichstrom-Fahrmotoren von Triebfahrzeugen werden nach einem Reihen- und einem anschließenden Parallel-Fahrbereich, die dadurch Aniahrwlderstandsabschaltung unterteilt sind, häufig noch mit mehreren, meist drei oder vier Feldschwächstufen als Mittel der Drehzahlvariation betrieben. Hierbei wird der Erregergrad der Motoren von etwa 80 % bis auf ca. 30 % herabgesetzt.
• Man schaltet dazu der Notorfeldwicklung meist einen ohmschen Feldschwächungswiderstand mit in Reihe liegendem induktiven Shunt parallel und schließt entsprechend der gewünschten Feldschwächstufen den Feldschwächungswiderstand in bestimmtem Maße durch Schütze kurz.
• Es ist auch bereits vorgeschaggen worden, den ohmschen Feldschwächungswiderstand mit Thyristorelelementen zeitabhängig kurzzuschließen, d.h. zu takten und so in seinem Widerstandswert zu variieren. Diese Lösung zeichnet sich durch große Einfachheit in der Schaltung und besondere kontinuierliche Einstellmöglichkeit; aus.
• Bei den geschilderten Anordnungen kann es jedoch zu Motorgefährdungen kommen, wenn im Feldschwächungszustand Netzkurzschlüsse auftreten. Die Motoren arbeiten in solchen Fällen als Generatoren auf einen Kurzschluß, bei dem sich das Beld-durch den Freilauf über den Feldschwächungsnebenschluß nur langsam selbst; abbaut, während sich ein normaler Motor- bzw. hier Generatorstrom verhältnismäßig lange über den äußeren Kurzschlußpfad hält. Bei Schützensteuerungen verläuft dieser Strom im wesentlichen über die kurzschließenden Schützenkontakte. Die Folge ist ein Verschmoren dieser Kontakte neben der unverhältnismäßig hohgen Belastung des Feldschwächungs-Motorpfades. Bei Schaltungen mit Thyristortaktung des Feldschwächungswiderstandes liegen die Verhältnisse zwar schon günstiger, weil der Thyristor automatisch bei Stromumkehr löscht, Kontakte nicht vorhanden sind und auch der Anteil der Gegenerregung höher wird. Es verbleiben Jedoch die eventuellen Folgen der hohen Belastung des Motors und des Feldschwächungspfades, verbunden mit häufigem Rundfeuer der Kommutatoren, Aufgabe der Erfindung ist es, hier auf einfache Weise Abhilfe und einen sicheren Schutz gegen äußere Netzkurzschlüsse zu schaffen. Diese Aufgabe wird fiir eine Anordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Notorfeldwickiung eine um ein beim Motorbetrieb in Durchlaßrichtung betriebenes Ventil erweiterte Reihenschaltung von induktivem Shunt und variierbarem ohmschen Feldschwächungswiderstand parallelgeschaltet ist.
• Durch die Erfindung wird beim Übergang in den Generatorbetrieb (Netzkurzschluß) ein ausschließlicher Weg des Kurzschlußstromes über die Feldwicklung erzwungen. Die Gegenerregung setzt nach Art einer Selbstmordschaltung die vorhandene Erregung praktisch sofert herab und begrenzt den Kurzschlußstrom auf ungefährliche Werte. Von besonderem Vorteil ist die einfache Nachrüstbarkeit bereits vorhandeler Motorschaltungen, gleich, ob diese mit thyristor- oder schützengesteuerten Feldschwächungseinrichtungen ausgerüstet sind.
• Die beiden Figuren zeigen schematisch zwei Anwendungsmöglichkeiten: in Fig. 1 bei einem Motor mit schützengesteuerter und in Fig. 2 bei einem Motor mit thyristorgetakteter Feldschwächung In den Figuren ist mit 1 der Anker und mit 2 die Feldwicklung eines Reihenschlußmotors aufgezeigt. Über einen Nebenschluß mit reihengeschalteten Einzelelementen, bestehend aus einem induktiven Shunt , einem ohmschen Feldschwächungswiderstand 11 und einem Ventil 5, erfolgt: die Feldschwächung des Motors. Der Feldschwächungsgrad wird durch den ohmschen Feldschwächungswider stand 14 allmählich übe-rbrückende Mittel, in Fig 1 den Schützenkontakten 6 und in Fig. 2 den taktenden Thyristor 7, eingestellt. Sobald sich bei einem Netzkurzschluß die Stromrichtung Im Motor umkehrt, sperrt das Ventil 5 umgehend den Feldschwächungspfad mit den Elementen 3,4,6 bzw. 7, und der Ankerstromverlauf wird über die Feldwicklung 2 erzwungen. Damit ergeben sich die bereits geschilderten Vorteile.
• 4 Seiten Beschreibung 1 Blatt Zeichnungen 1 Patentanspruch

Claims (1)

1. Paten t;ans ruch Anordnung zur Feldschwächung von Gleichstrommotoren, insbesondere Reihenschluß-Fahrmotoren elektrischer Triebfahrzeuge, bei der der Motorfeldwicklung ein induktiver Shunt mit in Reihe liegendem ohmschen Feldschwächungswiderstand variierbarer Größe parallelgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorfeldwicklung (2) eine um ein beim Motorbetrieb in Durchlaßrichtung betriebenes Ventil (5) erweiterte Reihenschaltung von induktivem Shunt (3) und variierbarem ohmschen Feldschwächungswiderstand (4) parallelgeschaltet ist.

   L e e r s e i t e