DE2156233B2 - Elektrischer Fahrantrieb für ein fahrdrahtgespeistes Fahrzeug mit einer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Fahrantrieb für ein fahrdrahtgespeistes Fahrzeug mit einer fremderregten Zu- und Gegenschaltungsmaschine, die in Reihenschaltung zwischen zwei gleichen Fahrmotoren bzw. Fahrmotorgruppen geschaltet ist und deren Spannung sowohl beim Fahren als auch beim Bremsen in einem ersten unteren Geschwindigkeitsbereich von der Fahrdrahtspannung subtrahiert und in einem zweiten, daran anschließenden Geschwindigkeitsbereich zur Fahrdrahtspannung addiert wird, wobei oberhalb des zweiten Geschwindigkeitsbereiches bei Spannungsgleichheit der Zu- und Gegenschaltungsmaschine und der Fahrmotoren bzw. Fahrmotorgruppen in in einem dritten Geschwindigkeitsbereich alle Maschinen parallel an die Fahrdrahtspannung angeschlossen

sind.

Die Umordnung der Fahrmotoren von Reihen auf Parallelbetrieb in Verbindung mit der Hilfsmaschinenspeisung in Zu- und Gegenschaltung ist bereits bekannt, z. B. durch die Della-Riccia-Schaltung (Sachs, »Elektrische Triebfahrzeuge«, Band II, Frauenfeld 1953. Seite 413-419).

Des weiteren sind elektrische Fahrantriebe für fahrdrahtgespeiste Fahrzeuge bekannt, bei denen die •° Spannung einer Zu- und Gegenschaltungsmaschine von der Fahrdrahtspannung subtrahiert und bei der Anfahrt zur Fahrdrahtspannung addiert wird, und eine Stromkreisanordnung die Umordnung der Fahrmotoren von Reihen- auf Parallelbetrieb bewirkt Der Übergang der Zu- und Gegenschaltungsmaschine vom Generator- in den Motorbetrieb bringt dabei eine Umkehr der Richtung des Stromflusses in dieser Maschine mit sich. Die Zu- und Gegenschaltungsmaschine ist hierbei mit einer netzgespeisten Gleichstrommaschine gekoppelt (GB-PS 5 09 138).

Schließlich sind auch bereits netzgespeiste elektrische Fahrzeugantriebe bekannt, bei denen ein Schwungrad als Energiespeicher mit einer Hilfsmaschine gekoppelt ist (DT-PS 6 58 825). Bei einer derartigen Anordnung muß das Schwungrad relativ groß dimensioniert sein, und das Wiederhochfahren des Schwungrades auf seine Grunddrehzahl ist nur im Stillstand des Fahrzeuges möglich.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es demgegen·· über, bei Fahrzeugantrieben der gattungsmäßen Art ein möglichst kleines Schwungrad zu verwenden und die Schwungradspeicherung möglichst wirtschaftlich zu gestalten und auszuwerten.

Gemäß der Erfindung wird hierzu vorgeschlagen, daß die Zu- und Gegenschaltungsmaschine mit einem Schwungrad gekoppelt ist, daß die Fahrmotoren fremderregt sind, und daß sowohl im dritten Geschwindigkeitsbereich, in welchem die Fahrmotordrehzahl durch Schwächen der Fremderregung weiter steigbar ist, als auch bei Fahrzeugstillstand die Drehzahl der Zu- und Gegenschaltungsmaschine auf einer Grunddrehzahl gehalten wird.

Bei einer derartigen Einrichtung läßt sich mit einem wesentlich kleineren Schwungrad auskommen, als dies bei einer Anordnung nach DT-PS 6 58 825 der Fall ist. Ferner ist das Wiederhochfahren auch in der höchsten Fahrtstufe möglich, in der aufgrund der fremderregten Fahrmotoren noch eine wesentliche Geschwindigkeitssteigerung ohne Beteiligung der Zu- und Gegenschal-

tungsmaschine erfolgt.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung erläutert, wobei auch in den Unteransprüchen genannte Ausgestaltungen beschriebyen werden. Die Figuren zeigen

Fig. 1—3 schematische Schaltbilder verschiedener Ausführungsformen von Fahrantrieben, bei denen vorliegende Erfindung Anwendung findet,

Fig.4 eine graphische Darstellung, bei der die Spannungen, die in der Schaltung während des

anfänglichen Beschleunigungsbetriebes der Systeme nach den Fig. 1, 2 und 3 auftreten, über der Zeit aufgetragen sind, sowie eine graphische Darstellung, bei der die Schwungradgeschwindigkeit über der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgetragen ist.

Nach F i g. 1 ist eine Zu- und Gegenschaltungsmaschine 48 ist mit einem Schwungrad 52 gekoppelt, das entnommene Energie für die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 48 speichert Insoweit bilden die Maschine 48

und das Schwungrad 52 gemeinsam eine Energieversorgungseinrichtung zusammen mit Speiseleitungen 30 und 32 für Fahrmotoren 46 und 50.

Die Maschinen 46,48 und 50 besitzen Ankerwicklungen 54, 56 und 58 sowie fremderregte Feldwicklungen 60,62 und 64, welche über eine Schakanordnung 66 an die Speiseleitungen 30 und 32 angeschlossen sind. Eine Leitung 68 verbindet die Speiseleitung 30 über einen Schalter 70 mit einer Verbindungsleitung 72 zwischen den Ankerwicklungen 56 und 58 der Maschinen 48 und 50, und eine Leitung 74 verbindet die andere Speiseleitung 32 über einen Schalter 76 mit einer Verbindungsleitung 78 zwischen den Ankerwicklungen 54 und 56 der Maschinen 46 und 48. Die Schalter 70 und 76 werden magnetisch durch Spulen 90 und 92 betätigt, die von der Schaltanordnung 66 aus über einen Druckknopfschalter 88 gesteuert werden.

In der gezeigten Form enthält die Schaltanordnung 66 einstellbare Widerstände 80,82 und 84, die zwischen die Feldwicklungen 60, 62 und 64 und die Speiseleitungen 30 und 32 zur veränderlichen Erregung der Felder eingeschaltet sind, wobei die Widerstände 80,82 und 84 für Handbetrieb ausgelegt sind. Zur Steuerung des Stromes in den Feldwicklungen 60, 62 und 64 können jedoch auch automatische Steuereinrichtungen oder kontaktlose Steuerungen verwendet werden.

Die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 48 ist mit einem Drehzahlmesser (nicht dargestellt) versehen, der einen Drehzahlregler 86 beeinflußt, um über eine Steuerung des Widerstandes 82 und damit des Stromes in der Feldwicklung 62 der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 48 deren Drehzahl auf einem vorgegebenen Wert zu halten.

Vor dem Start des elektrischen Fahrantriebes aus dem Stand läuft die Maschine 48 mit einer Grunddrehzahl leer und nimmt lediglich einen Leerlaufstrom auf, wobei die Erregung der Feldwicklung 62 unter dem Einfluß des Drehzahlreglers 86 steht. Die Schalter 70 und 76 sind geöffnet, und die Feldwicklungen 60 und 64 der Fahrmotoren 46 und 50 sind wegen des offenen Kreises über die Widerstände 80 und 84 nicht erregt. Obwohl die Ankerwicklungen 54 und 58 den Leerlaufstrom für die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 48 führen, geben die Fahrmotoren 46 und 50 wegen der fehlenden Erregung kein Drehmoment ab.

Das Anlaufen und Beschleunigen der Fahrmotoren 46 and 50 wird durch Erregen ihrer Feldwicklungen 60 und 64 eingeleitet Werden die Erregerströme über die veränderlichen Widerstände 80 und 84 auf ihr zulässiges Maximum erhöht, so können die Fahrmotoren 46 und 50 ein maximales Drehmoment abgeben, wenn gleichzeitig die Steuerung der Feldwicklung 62 der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 48 aus dem Einfluß des Drehzahlreglers 8(J gebracht und einer Hand- oder automatischen Betätigung unterstellt wird. Durch Feldschwächung wird die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 48 auf Höchstgeschwindigkeit beschleunigt, wobei eine Energiespeicherung im Schwungrad 52 erfolgt.

Die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 48 wirkt in dieser ersten Anlaufphase der Fahrmotoren 46 und 50 entsprechend einer Spannungsabfalleinrichtung, die den Anlaßstromwiderständen entspricht, welche üblicherweise den Anfahrslrom begrenzen. Anstatt jedoch die Energie in Spannungsabfallwiderständen zu vernichten, wird die Energie im Schwungrad 52 gespeichert, indem dieses von der Grunddrehzahl bis zu annähernd maximaler Drehzahl beschleunigt wird.

Die höchste Drehzahl der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 48 wird erreicht werden, wenn deren Feldwicklung entregt ist Die Fahrmotoren 46 und 50 sind dann nur auf einen geringen Prozentsatz ihrer maximalen Drehzahl beschleunigt, z. B. weniger als 20 Prozent Anschließend wird die im Schwungrad 52 gespeicherte Energie durch umgekehrtes Erregen der Zu- und Gegenschaltungsmaschine in das System rückgespeist und dient zur weiteren Beschleunigung

ίο der Fahrmotoren 46 und 48, bis diese einen höheren Prozentsatz ihrer maximalen Drehzahl, beispielsweise zwischen 30 und 40%, erreicht haben. Dann ist die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 48 auf etwas unter ihre Grunddrehzahl verzögert worden.

is Bei diesem Betriebszustand sind die Spannungen an den Schaltern 70 und 76 etwa auf Null gesunken, und die Schalter 70 und 76 können geschlossen werden durch Betätigen des Druckknopfschalters 88, der die Spulen 90 und 92 der Schalter 70 und 76 erregt Gleichzeitig wird die Feldwicklung 62 der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 48 außer Einfluß der Hand- oder automatischen Steuerung gebracht und dem Drehzahlregler 86 unterstellt, der dann die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 48 zurück auf ihre Grunddrehzahl bringt Das Schließen der Schalter 70 und 76 bewirkt eine Umordnung der Maschinen 46, 48 und 50 von Serienbetrieb in Parallelbetrieb über die Speiseleitungen 30 und 32, worauf die Fahrmotoren 46 und 50 unter Steuerung ihrer Feldwicklungen 60 und 64 auf maximale Drehzahl beschleunigt werden. Ein Abbremsen der Fahrmotoren 46 und 50 aus maximaler Drehzahl auf Null kann in einfacher Weise durch Netzbremsung erzielt werden, und die Schalter 70 und 76 können geöffnet werden, wenn der durch sie fließende Strom Null ist. Die Nutzbremsung wird weiter unten erläutert.
In F i g. 2 ist ein Fahrantrieb gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem Triebwagen mit vier Fahrmotoren erläutert, die in Form von zwei Paaren von jeweils in Reihe geschalteten Motoren dargestellt sind, wobei jedes in Reihe geschaltete Paar praktisch als eine einzige dynamoelektrische Maschine betrachtet werden kann, da alle vier Motoren in ihren elektrischen und mechanischen Eigenschaften identisch sind. Das Paar von Motoren 100 und 102 wird als Fahrmotorgruppe 104 und das Paar von Motoren 106 und 108 als Fahrmotorgruppe 110 bezeichnet. Eine Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112, bildet einen Teil einer Energieversorgungseinrichtung 114, die ein mit der Maschine 112 gekoppeltes Schwungrad 116 aufweist.

so Vorzugsweise ist die Maschine 112 identisch mit jedem der Motoren, die die Fahrmotorgruppen 104 und 110 bilden.

Die Motoren der Fahrmotorgruppe 104 sind über Feldwicklungen 118 und 120, die Motoren der Fahrmotorgruppe 110 über Feldwicklungen 122 und 124 fremderregt. Fremderregte Fahrmotoren werden der erfordrlichen Steuerbarkeit wegen genommen. Auch die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 ist für die verschiedenen Betriebsanfordemngen flexibler und besser steuerbar, wenn sie mit einer fremderregten Feldwicklung 126 versehen ist. Die Wicklung 126 kann jedoch, wenn Kompoundmotoreigenschaften erwünscht sind, durch eine in Reihe mit der Ankerwicklung geschaltete Selbsterregerwicklung (nicht dargestellt) ergänzt werden.

Die Fahrmotorgruppe 104 ist mit der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 über einen Stromleiter 128 und die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 mit

der Fahrmotorgruppe 110 über einen Stromleiter 130 verbunden; diese Serienschaltung ist mit Speiseleitern 132 und 134 über Stromleiter 136 und 138 verbunden. Ein Hauptschalter 140 im Stromleiter 136 ist während des Fahrbetriebes geschlossen.

Ein Stromleiter 142, der mit einem normalerweise offenen Schalter 144 versehen ist, verbindet die Stromleiter 130 und 136, und ein Stromleiter 146, der mit einem normalerweise offenen Schalter 148 versehen ist, verbindet die Stromleiter 128 und 138. Eine Steuerschaltung 150 ist über Stromleiter 152 und 154 mit den Speiseleitern 132 und 134 verbunden, wobei Energie für die Steuerfunktion des Systems und für die fremderregten Feldwicklungen 118, 120, 122 und 124 der Fahrmotorgruppen 104 und 110 zur Verfügung steht. Die Steuerfunktionen können mit Hilfe einer Handsteuereinrichtung oder einer automatischen Steuereinrichtung erzielt werden, wie schematisch bei 156 angedeutet ist.

Die Anordnung nach Fig.2 ist soweit bisher beschrieben ähnlich der nach F i g. 1 und kann auch in ähnlicher Weise betrieben werden. Sie weist aber zusätzlich eine Widerstandsbremsvorrichtung auf, um eine Verzögerung des mit den Fahrmotorgnippen 104 und 110 ausgerüsteten Fahrzeuges zu erzielen. Die Widerstandsbremsvorrichtung weist Bremswiderstände 158 und 160 auf, die parallel zu den Stromleitern 136 und 138 geschaltet sind. Ein normalerweise geöffneter Schalter 162 ist so geschaltet, daß er den Stromkreis zu den beiden Widerständen schließt und ein normalerweise geöffneter Schalter 164 ist für eine zusätzliche Ein-Aus-Steuerung des Stromes im Widerstand 158 geschaltet Diese Widerstandsbremsvorrichtung ist in der Lage, eine Bremskraft zu erzeugen, die abgesehen von Verlusten gleich der von den Fahrmotorgruppen 104 und 110 gelieferten Antriebskraft ist.

Strom-Meßwandler 166, 168 und 170 sind in den Stromleitern 128 und 130 zur Messung des in den Ankerwicklungen der Maschinen 104, 110 und 112 fließenden Stromes vorgesehen. Die Signale aus den Meßwandkernen 166, 168 und 170 werden in die Steuerschaltung 150 eingespeist, wo sie mit Befehlssignalen aus der Befehlssteuerung 156 verglichen werden, um die Betriebsarten der Anordnung und die Arbeitsweise der Motoren während der verschiedenen Betriebsarten zu steuern, wie nachstehend erläutert wird.

Im speziellen Fall der Anordnung nach F i g. 2 haben die Speiseleitungen eine Spannung von 600 V Gleichstrom; abgesehen von Leitungsverlusten kann diese Spannung als weitgehend konstant angesehen werden. Die Fahrmotorgruppen 104 und 110 sind dabei Fahrmotoren eines Triebwagens, der ein Massengewicht in der Größenordnung von 50 t besitzt und eine Spitzengeschwindigkeit von etwa 150 km/h erreichen kann. Weiter sei angenommen, daß der bevorzugte maximale Stromwert in der Ankerwicklung eines jeden der fünf Motoren in der Größenordnung von 750 A liegt.

Die Betriebsarten betreffen eine Grundbezugsfahrgeschwindigkeit, die als »Grundgeschwindigkeit« bezeichnet ist, welche vorzugsweise ein Drittel der maximalen Geschwindigkeit beträgt, d. h. 50 km/h. Es kann jedoch auch eine andere Grundgeschwindigkeit für den speziellen Fall gewählt werden.

Die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 nach dieser Ausführungsform kann eine vorteilhafte weitere Aufgabe zusätzlich zum Antrieb des Schwungrades ausführen, nämlich mit einem Wechselstromgenerato gekoppelt sein, um eine geringe Energieeinspeisung fü: Be- und Entlüftungszwecke, für die Fluoreszenzbeleuch tung oder für andere Wechselstromanwendungen an Fahrzeug zu erzielen. Zu diesem Zweck kann die Zu und Gegenschaltungsmaschine 112 von der Energie speisequelle im speziellen Fall 50 A abnehmen.

Die verschiedenen Betriebsarten umfassen da: Bereitstellen für den Start, das Beschleunigen unterhalt Grundgeschwindigkeit, den Übergang bei Grundge schwindigkeit, die Beschleunigung oberhalb Grundge schwindigkeit, den Reisebetrieb, den Auslaufbetrieb, da; Verzögern oberhalb Grundgeschwindigkeit, den Über gang bei Grundgeschwindigkeit, das Verzögern unter halb Grundgeschwindigkeit und das Anhalten. Aus de Erläuterung der Arbeitsweise ergibt sich, daß da: Fahrzeug nicht notwendigerweise alle Betriebsarten fü einen beliebigen Betriebszyklus zu durchlaufen braucht.

Die Anordnung kann von Hand, automatisch ode teils von Hand und teils automatisch gesteuert werden wie dies bei vielen Fahrzeugsteuerungen schon üblicl ist, ohne daß dies für den vorliegenden Fall nocl genauer erläutert werden müßte.

(1) Bereitstellen für den Start

Der Schalter 140 ist geschlossen und alle anderei Schalter sind geöffnet. Der Stromfluß durch di< Ankerwicklungen der Fahrmotorgruppen 104 und IK von beispielsweise 5OA wird von der Zu- un( Gegenschaltungsmaschine 112 abgenommen, die al: Motor mit einer Grunddrehzahl von etwa 3500 U/mii leerläuft. In den Feldwicklungen der Fahrmotorgruppei 104 und 110 fließt kein Strom, so daß kein Drehmomen auf die Antriebsräder des Fahrzeuges ausgeübt wird Selbst wenn die Fahrmotoren selbsterregt wären reichte der Leerlaufstrom, der von der Zu- unc Gegenschaltungsmaschine 112 entnommen wird, nich aus, um mehr als ein sehr geringes Drehmoment an dei Rädern zu erzielen, das leicht mechanisch abgebrems werden kann.

Die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 läuft leei unter dem Einfluß einer Drehzahlregelung, die durch die Steuerschaltung 150 erzielt wird, welche den Strom ii der Feldwicklung 126 auf nahezu volle Erregung steuert um die vorerwähnten 3500 U/min aufrechtzuerhalten Die Klemmenspannung der Zu- und Gegenschaltungs maschine 112 ist somit gleich der Speisespannung voi 600 V an den Speiseleitungen 132 und 134, verminder um den ohmschen Spannungsabfall in den Ankerwick lungen der Fahrmotorgruppen 104 und 110.

Zum Starten löst der Bedienende die mechanischer Fahrzeugbremsen und betätigt die Befehlssteuerung 15( so, daß eine Stromzunahme von 50 auf 750 A erfolgt wodurch Start und Beschleunigung eingeleitet werden.

(2) Beschleunigung unterhalb Grundgeschwindigkeit

Der Befehl bewirkt, daß den Feldwicklungen dei Fahrmotorgruppen 104 und 110 die volle Erregunj aufgegeben wird, und schaltet das Feld 126 der Zu- unc Gegenschaltungsmaschine 112 von der Drehzahlrege lung ab. Im Anschluß daran wird der Strom von 750 A durch gesteuerte Absenkung des Stromes in dei Feldwicklung 126 der Zu- und Gegenschaltungsmaschi ne 112 aufrechterhalten. Die volle Felderregung dei Fahrmotorgruppen wirkt mit dem vollen Ankerstrom ii der Weise zusammen, daß von den Fahrmotorgruppei 104 und 110 eine maximale Zugkraft erzeugt wird. Ii diesem Betriebsabschnitt beschleunigt die Zu- unc

Gegenschaltungsmaschine 112 das mit ihr verbundene Schwungrad 116 ausgehend von der Grunddrehzahl von 3500 U/min.

Um unangenehme Beschleunigungsstöße zu vermeiden, ist es zweckmäßig, dem Übergang vom Leerlaufstrom von 50A auf den Beschleunigungsstrom von 750 A durch entsprechende Steuerung des Feldstromes allmählich erfolgen zu lassen.

Bei etwa halber Grundgeschwindigkeit des Fahrzeuges, bei der die Fahrmotoren mit etwa 875 U/min arbeiten, haben sich die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 und ihre Belastung einschließlich des Schwungrades 116 auf etwa 5000 U/min beschleunigt.

Zu diesem Zeitpunkt ist bei einer Fahrmotordrehzahl von etwa 875 U/min für jeden der vier Fahrmotoren und eine Drehzahl der Zu- und Gegenschaltungsmaschine von etwa 5000 U/min ein Gleichgewichtspunkt erreicht worden, bei dem den Fahrmotoren die vollen 600 V des Speisenetzes aufgegeben werden, während die Speisespannung, die der Zu- und; Gegenschaltungsmaschine zugeführt wird, auf annähernd Null abgefallen ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 1112 die Energie Null aus dem Netz aufnimmt, selbst wenn die vollen 750 A in ihrer Ankerwicklung fließen. Wenn dieser Punkt erreicht ist, wird die Polarität der der Feldwicklung 126 aufgegebenen Spannung umgekehrt und die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 arbeitet im Generatorbetrieb, in dem Energie aus dem Schwungrad 116 entnommen wird, bis das Fahrzeug die Grundgeschwindigkeit (bei einer Fahrmotordrehzahl von etwa 1750 U/min) erreicht hat und die nun im Gieneratorbetrieb arbeitende Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 bis etwa 3150 U/min verzögert worden ist.

Die von der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 erzeugte Spannung addiert sich zu der Speisespannung (Fahrdrahtspannung) hinzu, die den Fahrmotoren aufgegeben wird, und hat bei der Grunddrehzahl 600 V erreicht, so daß die den Fahrmotoren aufgegebene Spannung verdoppelt wird. Somit speist die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 1112 Energie in die Fahrmotorgruppen 104 und 110 in dem Betriebsintervall von halber bis voller Grundgeschwindigkeit des Fahrzeugs ein.

Die Geschwindigkeits- und Spannungsbeziehungen, die vorstehend erwähnt sind, sind in den in Fig.4 gezeigten Kurven wiedergegeben, wobei die Abszisse die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt. Da die Beschleunigung als im wesentlichen konstant angenommen werden kann — mit Ausnahme der verhältnismäßig kleinen Abweichung beim Anlassen, die durch den den Stoß begrenzenden Befehl auftritt — stellt die Abszisse auch die Zeit dar. Die Ordinate für die obere Kurve 172 gibt die Schwungraddrehzahl wieder, während die für die untere Kurve 174 die den Fahrmotoren und der Zu- und Gegenschaltungsmaschine aufgegebene Spannung darstellt. Hieraus ergibt sich, daß die Schwungraddrehzahl sich in einer gekrümmten Kurve von 3500 U/min beim Anlassen bis zu 5000 U/min bei halber Grundgeschwindigkeit ändert. Im gleichen Intervall ändert sich die an die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 angelegte Spannung geradlinig von 600 V bis Null, während die an die in Serie geschalteten Fahrmotorgruppen 104 und 110 angelegte Spannung sich geradlinig von Null bis 6GClV ändert. An der Stelle halber Grundgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird das Feld der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 reversiert, wodurch der Betrieb von motorisch auf generatorisch übergeht und Energie von dem Schwungrad entnommen und Spannung der Speisespannung linear hinzuaddiert wird, bis die Summe der erzeugten und der Speisespannung 1200 V bei Grundgeschwindigkeit des Fahrzeugs erreicht. Bei Grundgeschwindigkeit hat die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 ihre Drehzahl auf etwa 3150 U/min reduziert, was durch Energieentnahme bedingt ist. Mit anderen Worten heißt dies, daß während der Beschleunigung des Fahrzeuges vom Start bis etwa 50 km/h Grundgeschwindigkeit die den Ankerwicklungen einer jeden der Fahrmotorgruppen 104 und 110 aufgegebene Spannung sich linear von Null bis 600 V geändert hat, ohne daß der Konstantstromfluß von 750 A unterbrochen wird. Da der Strom als weitgehend konstant angenommen werden kann, gibt die gerade Linie 174 nach Fig.4 auch die dem Fahrzeug zugeführte Leistung wieder. Somit stellt die Fläche des Dreiecks, das durch die Abszissen-Nullinie, die Linie 174 und die Grundgeschwindigkeitslinie begrenzt ist, die kinetische Energie dar, die in dem Fahrzeug bei Grundgeschwindigkeit gespeichert ist.

Somit entnimmt von Nullgeschwindigkeit des Fahrzeugs bis zu halber Grundgeschwindigkeit die Energieversorgungseinrichtung 114 Energie aus dem Netz. Von diesem Punkt bis zur Grundgeschwindigkeit gibt die Energieversorgungseinrichtung die gespeicherte Energie an die Fahrmotorgruppen 104 und UO ab. Der Nutzeffekt besteht darin, daß die Energieversorgungseinrichtung Energie entnommen und gespeichert hat, die bei bekannten Anordnungen in der kritischen Zeitperiode während des Startens und anfänglichen Beschleunigens vernichtet worden ist, d. h. Energie, die als Wärme in den Spannungsabfallwiderständen bekannter Anordnungen vernichtet worden ist. Die Energie, die von der Energieversorgungseinrichtung 114 in die Fahrmotoren rückgespeichert worden ist, tritt nur während des Abschnittes des Fahrzeugbetriebes zwischen halber und voller Grundgeschwindigkeit auf. Dieser Teil des Geschwindigkeitsspektrums entspricht etwa '/6 des Bereiches der Fahrzeuggeschwindigkeit von Null bis zu voller Maximalgeschwindigkeit Da die Energie sich mit dem Quadrat der Geschwindigkeit ändert, ist ein Schwungrad erforderlich, das Energie entnehmen, speichern und rückspeichern kann, die nur ein sechsunddreißigstel der Energie eines Schwungrades ist, welche zum Betrieb über den vollen Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeuges bisher notwendig war. Weiterhin ist von Bedeutung, daß bei Grundgeschwindigkeit die Spannung an den Schaltern 144 und 148 auf Null reduziert worden ist; dies ergibt die Einstellung für den nächsten Betriebsvorgang des Fahrzeuges.

(3) Übergang bei Grundgeschwindigkeit

Wenn das Fahrzeug die Grundgeschwindigkeit erreicht hat und die Spannung an den Schaltern 144 und 148 auf Null gefallen ist, bewirkt ein Befehl, daß die Schalter schließen, wodurch die Fahrmotorgruppen 104 und 110 parallel zu der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 an die Speiseleitungen 132 und 134 gelegt werden. Gleichzeitig kann der Befehl die Feldwicklung 126 unter den Einfluß der Drehzahlregelung für die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 bringen, so daß die Drehzahl von 3150 U/min auf die Grunddrehzahl von 3500 U/min gebracht wird.

Das Befehlssignal bringt die Feldwicklungen 118,120, 122 und 124 aus der maximalen Erregersteuerung und schaltet sie auf veränderlichen Strom, der der Steuerung in Abhängigkeit von dem Befehl ausgesetzt ist.

Die Fahrmotorgruppen 104 und 110 entnehmen jeweils fortlaufend 750 A, und die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 führt normal einen Strom von 50 A. Somit führen die Speiseleitungen 132 und 134 nach dem Übergang einen Strom von 1550 A.

(4) Beschleunigung über Grundgeschwindigkeit

Von Grundgeschwindigkeit (50 km/h) bis zu Spitzengeschwindigkeit (150 km/h) wird die Beschleunigung unter Beibehaltung eines Stromes von 750A in jeder Fahrmotorgruppe 104 und 110 aufrechterhalten. Dies geschieht durch gesteuerte Schwächung der Erregerfelder der Fahrmotoren. Die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 wird lediglich auf ihrer normalen Bezugsdrehzahl von 3500 gehalten und überträgt die zusätzliche Belastung, falls eine solche vorhanden ist.

(5) Reisegeschwindigkeit

Wenn die Spitzengeschwindigkeit erreicht ist, werden die Betriebsströme in den Fahrmotorgruppen 104 und 110 dadurch verringert, daß die Erregerströme in ihren Feldwicklungen erhöht werden, bis die Betriebsströme ausreichen, um die Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten.

(6) Nutzbremsung oberhalb Grundgeschwindigkeit

Der Betriebsstrom der Fahrmotorgruppen wird über Null auf einen negativen Wert gebracht, indem die Felderregung vergrößert wird, die die Fahrmotorgruppen 104 und 110 von Motorbetrieb auf Generatorbetrieb umsteuert, wodurch eine Nutzbremsung für das Fahrzeug erzielt wird. Der negative Strom kann ein beliebiger Wert für ein gewünschtes Maß der Verzögerung bis zu 750 A für jede Fahrmotorgruppe sein, so daß 1500 A insgesamt in die Speiseleitungen 132 und 134 zurückgeführt werden.

(7) Übergang bei Grundgeschwindigkeit

Der Wagen verzögert sich bis auf Grundgeschwindigkeit, und wenn die Ströme in den Erregerfeldern den vollen maximalen Wert erreichen, wird der Befehl für den gleichen Betriebsstrom in den Maschinen 104, 110 und 112 gegeben. Wenn der Betriebsstrom in jedem der Schalter 144 und 148 auf Null fällt, werden die Schalter geöffnet, wodurch alle Maschinen in den ursprünglichen Serienstromkreisbetrieb zurückkehren.

(8) Nutzbremsung unterhalb Grundgeschwindigkeit

Die Erregerfelder 118,120,122 und 124 werden auf einem Maximum gehalten, und die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 wird zum spannungssteuernden Element, indem das Feld 126 vom Drehzahlregler getrennt wird, um eine Erhöhung der Drehzahl von 3500 bis auf 5000 U/min zu ermöglichen; während dieser Zeit wird Energie aus den Fahrmotorgruppen 104 und 110 entnommen und sowohl der Zu- und Gegenschaltungsmaschine als auch dem speisenden Netz zugeführt. Bei etwa der halben Grundgeschwindigkeit des Fahrzeuges wird die Feldwicklung 126 der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 reversiert, und diese Maschine beginnt ebenfalls Energie in das speisende Netz zurückzuführen. Die Nutzbremsung durch die Fahrmotorgruppen 104 und 110 würde ohne die in Reihe liegende Zu- und Gegenschaltungsmaschine ganz erheblich abnehmen, wenn das Fahrzeug seine Geschwindigkeit bis unter Grundgeschwindigkeit vermindert, so daß die Unterstützung der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 von halber Grundgeschwindigkeit auf Null wesentlich dazu beiträgt, daß die Verzögerung auf einem gewünschten Wert gehalten wird. Der Drehzahlverlauf der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 bei diesem Betrieb ist im wesentlichen ein Spiegelbild (unter Bezugnahme auf die Kurve 172 nach Fig.4) des Drehzahlverlaufes beim Beschleunigungsvorgang, der vorstehend erläutert wurde.

Widerstandsbremsung — F i g. 2

Wie vorstehend ausgeführt, ergibt die Ausführungsform nach Fig.2 einen Widerstandsbremsbetrieb als Alternative zur Nutzbremsung. Ein derartiger Fall liegt vor, wenn keine Belastung an die Stromleiter angeschlossen ist, die die Nutzleistung aufnehmen kann. In diesem Falle steigt die Spannung an den Speiseleitern 132 und 134 rasch an und es wird dem Fahrzeug keine Bremsenergie aufgegeben. Zwangsläufig tritt dann die nachstehend erläuterte Betriebsweise ein.

(6a) Widerstandsbremsung oberhalb Grundgeschwindigkeit

Der Schalter 140 ist geöffnet, und die Schalter 162 und 164 sind geschlossen; dadurch wird der Fahrantrieb vom Netz abgeschaltet und die parallelgeschalteten Widerstände 158 und 160 werden an die parallelgeschalteten Maschinen 104, 110 und 112 gelegt. Die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 arbeitet weiterhin als Motor (gespeist von den Fahrmotorgruppen 104 und HO) bei 3500 U/min mit Geschwindigkeitssteuerung, und Bremsenergie wird den Fahrmotorgruppen 104 und 110 über die Widerstandsbelastung aufgegeben, wobei die Bremsenergie teilweise durch die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 aufgenommen wird, hauptsächlich jedoch als in den Widerständen 158 und 160 abgeleitete Wärme in Erscheinung tritt Das Fahrzeug verzögert seine Geschwindigkeit bis zur Grundgeschwindigkeit. Der Strom in den Feldwicklungen der Fahrmotorgruppen 104 und 110 wird soweit verstärkt, wie erforderlich ist, um einen maximalen Verzögerungsstrom von 750 A in jedem Fahrmotor aufrechtzuerhal- ten.

(7a)Grundgeschwindigkeitsübergang

Wenn das Fahrzeug seine Geschwindigkeit verringert und sich der Grundgeschwindigkeit von 50 km/h nähert, erreicht der Erregerstrom in den Feldwicklungen der Fahrmotorgruppen 104 und 110 das Maximum und es tritt der gleiche Zustand ein wie bei dem Übergang (7). Bei Grundgeschwindigkeit wird ein Befehl gegeben, der verursacht, daß der Strom in den Maschinen 104, HO und 112 gleich wird, und der Strom in jedem der Schalter 144 und 148 fällt auf Null. Im Anschluß daran werden die Schalter geöffnet und schalten die Maschinen von Parallelbetrieb auf Serienbetrieb. Gleichzeitig wird der Schalter 164 geöffnet und schaltet den Widerstand 158 aus der Parallelschaltung mit dem Widerstand 160 an den Maschinen ab. Die Feldwicklung 126 der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 wird aus der Drehzahlregelung abgeschaltet und unter Befehlssteuerung gesetzt, so daß die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung für die Fahrmotorgruppen 104 und UO wieder von der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 übernommen wird.

(8a) Widerstandsbremsung unter Grundgeschwindig-

^keit

Die Felderregung der Fahrmotorgruppen 104 und 110 wird auf einem Maximum gehalten und das Feld 126 wird so gesteuert, daß ein negativer Strom in der Zu-

und Gegenschaltungsmaschine 112 auftritt, der Energie aus der Anordnung entnimmt und eine Beschleunigung der Zu- und Gegenschaltungsmaschine von 3500 U/min ausgehend bewirkt, so daß bei etwa halber Grundgeschwindigkeit die Drehzahl von 5000 U/min erreicht wird. Bei diesem Wert geht die Zu- und Gegenschaltungsmaschine von Energieaufnahme auf Energieabgabe über, indem die Feldwicklung 126 reversiert wird, und bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von Null hat die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 ihre Drehzahl auf etwa 3150 U/min verringert. Wenn das Fahrzeug steht, wird der Bremsschalter 162 geöffnet und der Netzschalter 140 geschlossen. Gleichzeitig wird das Feld der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 auf Drehzahlregelung zurückgeführt, wodurch die Maschine wieder auf die Grunddrehzahl von 3500 U/min gebracht wird.

Im Betrieb (6a) wird die Energie, die durch die parallelgeschalteten Maschinen erzeugt wird, in parallelgeschalteten Widerständen 158 und 160 abgeleitet, während im Betrieb (8a) die von den in Serie geschalteten Maschinen erzeugte Energie in einem einzigen Widerstand 160 abgeleitet wird. Bei den beispielsweise gewählten Werten hat jeder der Widerstände 158 und 160 einen Widerstandswert von etwa 0,8 Ohm. Damit fließen im Betrieb (8a) 750 A in einem einzigen Widerstand von 0,8 Ohm bei etwa 600 V angelegter Spannung. Im Betrieb (6a) fließen 1500 A in zwei Parallelwiderständen, die einen kombinierten Widerstandswert von 0,4 Ohm aufweisen, und zwar bei etwa der gleichen angelegten Spannung von ca. 600 V.

Auksführungsbeispiel nach F i g. 3

Die Ausführungsform nach F i g. 3 ist ähnlich der nach Fig.2 insoweit, als sie für Betriebsarten in der Beschleunigung und Nutzbremsung identisch denen nach Fig.2 ausgelegt ist. Die Widerstandsbremsung nach F i g. 3 ist jedoch der nach F i g. 2 sofern überlegen, als sie abgesehen von Verlusten in der Lage ist, eine Bremsenergie zu erzielen, die das Doppelte der Antriebsenergie ist. In F i g. 3 bilden die Ankerwicklungen der Fahrmotoren 200 und 202 ein in Serie geschaltetes Motorpaar in der Fahrmotorgruppe 204, und in ähnlicher Weise bilden die Fahrmotoren 206 und 208 mit ihren Ankerwicklungen ein in Serie geschaltetes Motorpaar in der Fahrmotorgruppe 210. Die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 212 ist ein Teil der Energieversorgungseinrichtung 214, die das Schwungrad 216 enthält, das mit der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 212 gekoppelt ist

Die Motoren der Fahrmotorgruppen 204 und 210 weisen fremderregte Feldwicklungen 218,220 und 222, 224 auf. Die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 212 wird über die Feldwicklung 226 fremderregt. Die Stromleiter 228 und 230 verbinden die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 212 mit den Fahrmotorgruppen 204 und 210, so daß eine in Serie geschaltete Anordnung entsteht, an die die Speiseleiter 232 und 234 über Stromleiter 236 und 238 angeschlossen sind, wobei ein Schalter 240 im Stromleiter 236 zwischen dem Speiseleiter 232 und der Fahrmotorgruppe 204 angeordnet ist.

Ein Stromleiter 242 mit einem Schalter 244 verbindet die Stromleiter 230 und 236 und ein weiterer Stromleiter 246 mit einem Schalter 248 verbindet die Stromleiter 228 und 238. Die Anordnung nach F i g. 3 ist mit einer Steuerschalteinrichtung versehen, die schematisch durch den Block 250 dargestellt ist und die mit den Speiseleitern 232 und 234 über Stromleiter 252 und 254 verbunden ist, um die Erregung der Feldwicklungen 218, 220,222,224 und 226 der Maschinen 204,210 und 212 zu steuern. Eine Befehlsvorrichtung zur Erzielung der notwendigen Steuerungen für die verschiedenen Betriebsarten der Einrichtung ist schematisch mit 256 angegeben. Signale für die Steuerschalteinrichtung 250, die dem aus den Maschinen 204, 210 und 212 entnommenen Strom entsprechen, werden aus Strom-Meßwandlern 266, 268 und 270 abgeleitet, die im Zuge der Stromleiter 228 und 230 angeordnet sind.

to Ein Schalter 231 ist im Stromleiter 230 angeordnet und mit dieser einzigen Ausnahme (in F i g. 2 ist kein entsprechender Schalter vorhanden) ist die Schaltung nach F i g. 3 bisher identisch der nach F i g. 2. Somit ist die Anordnung nach F i g. 3 in der Lage, in identischer Weise auf Befehle anzusprechen und wie die entsprechende Schaltung nach F i g. 2 zu arbeiten, wenn der Schalter 231 während der in Verbindung mit Fig.2 geschilderten Betriebsarten (1) bis 68 geschlossen ist.
Für eine Widerstandsbremsung weist die Anordnung ein Paar von Schaltern 280 und 282 auf, von denen jeweils eine Seite mit dem Stromleiter 228 verbunden ist, und ein weiteres Paar von Schaltern 284 und 286, von denen jeweils eine Seite mit dem Leiter 230 an einer Stelle zwischen der Ankerwicklung der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 212 und dem Schalter 231 verbunden ist. Die anderen Seiten der Schalter 280,282, 284 und 286 sind mit einem Bremswiderstand 288 gekoppelt, der vier Widerstandsabschnitte 290,292,294 und 296 aufweist; obgleich diese Widerstandsabschnitte so dargestellt sind, daß sie einen einzigen Widerstand 288 bilden, können sie einzelne Widerstände sein, die möglicherweise unterschiedliche Energieverlusteigenschaften besitzen.

Arbeitsweise nach F i g. 3

Wie vorstehend erwähnt, weist die Ausführungsform nach F i g. 3 identische Betriebsarten mit denen nach F i g. 2 während der Beschleunigung, des Auslaufens und der Nutzbremsung auf. Falls eine Nutzbremsung nicht durchführbar oder nicht erwünscht ist, oder falls der Bedienende den Vorteil der doppelten Bremsenergie der Widerstandsbremsung ausnutzen will, sind die Bremsarten wie nachstehend beschrieben.

(1) Übergang von Fahrt auf Verzögerung

Der Fahrstrom in den Ankerwicklungen der Maschinen 204,210 und 212 wird auf Null gebracht, indem der Strom in ihren Feldwicklungen entsprechend eingestellt wird, worauf die Schalter 240, 231 und 248 geöffnet werden. Die Ströme in den Feldwicklungen der Fahrmotorgruppen 204 und 210 werden dann auf Null gebracht und die Polaritätsverbindungen zu den Wicklungen 222 und 224 vertauscht. Dieser letztere Schritt ergibt sich, da der Polaritätssinn der Ankerwicklungen der Fahrmotorgruppe 210 für die folgende Reihenschaltung der Fahrmotorgruppen im Bremsbetrieb vertauscht werden muß. Im Anschluß daran wird der Schalter 282 geschlossen, ebenso der Schalter 244, falls dieser nicht bereits geschlossen ist. Die Fahrmotorgruppen 204 und 210 werden somit in Reihe mit allen Teilen der Bremswiderstände 288 geschaltet. Das Schließen des Schalters 284 führt die Ankerwicklung der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 212 wieder in den Stromkreis parallel zum Widerstandsabschnitt 290 ein. Die Maschine 212 und das Schwungrad 216 laufen weiter mit 3500 U/min vor diesem Übergangsbetrieb und während desselben um

(2) Verzögerung von 150 auf 75 km/h

Die Feldwicklung 226 der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 212 wird unter Drehzahlregelerregung gehalten, und die Feldwicklungen 218, 220, 222 und 224 der Fahrmotrogruppen 204 und 210 werden so erregt und gesteuert, daß die Maschinen als Genratoren arbeiten, die dem Widerstand 288 einen Strom von 750A zuführen. Dies ergibt eine Konstantenergiebremsung bei 600 V je Motor, wobei der Erregerstrom für die Feldwicklungen der Fahrmotoren zunehmen muß, da der Bremsstrom sich mit abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit sonst verkleinern würde.

(3) Verzögerung von 75 auf 37,5 km/h ,

Bei etwa 75 km/h haben die Ströme in den Feldwicklungen der Fahrmotoren ihr Maximum erreicht, wobei dann die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 212 aus der Drehzahlregelung herausgenommen und die Feldwicklung 226 so erregt wird, daß der Strom im Widerstandsabschnitt 290 zu Null wird. Der Schalter 282 wird dann geöffnet, und es werden alle Maschinen in Serie über die Widerstandsabschnitte 292, 294 und 296 des Widerstandes 288 geschaltet, wobei die Bremsenergie, die der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 212 zugeführt wird, als antrieb zur Beschleunigung des Schwungrades 216 wirkt Der Bremsstrom der Anordnung wird dabei durch die Erregung der Feldwicklung 226 der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 212 gesteuert Das Schwungrad beschleunigt sich bis zu einer Drehzahl von 5000 U/min, die bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von etwa 57 km/h erreicht wird. An diesem Punkt geht die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 212 von Energieaufnahme auf Energielieferung über, indem die Feldwicklung 226 umgepolt wird. Bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von etwa 37,5 km/h hat sich das Schwungrad auf etwa 3500 U/min verzögert, und zwar aufgrund der Energie, die von dem Schwungrad abgenommen wird, um die Zu- und Gegenschaltungsmaschine 212 in der Energielieferungsphase zu halten.

(4) Übergang bei 37,5 km/h

Die Spannung am Schalter 280 fällt auf Null, der Schalter 280 wird geschlossen und der Schalter 284 geöffnet. Der Strom in der Feldwicklung 226 der Zu- -»5 und Gegenschaltungsmaschine 212 wird geändert, bis die Spannung am Schalter 286 Null wird, worauf dieser geschlossen wird. Dieser letztere Zustand macht eine vollständige Stromumkehr in der Feldwicklung 226 der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 212 notwendig.

(5) Verzögerung von 37,5 km/h auf Null

Die gesteuerte Erregung der Feldwicklung 226 der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 212 steuert den Bremsstrom in den Ankerwicklungen der Fahrmotoren, deren Erregerfelder noch voll erregt sind. Unmittelbar über der Fahrgeschwindigkeit Null wird der gesteuerte Bremsstrom zurückgesteuert und auf Null gebracht Die Wirkung der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 212 bei diesem Betrieb ist zuerst die eines Bremsenergie (der als Generatoren arbeitenden Fahrmotorgruppen) aufnehmenden Motors und dann die eines Energie abgebenden Generators; somit wird das Schwungrad zuerst von etwa 3500 U/min auf seine obere Drehzahl von etwa 5000 U/min beschleunigt und dann von dieser Drehzahl auf eine Drehzahl im Bereich der Grunddrehzahl von 3500 U/min oder etwas darunter verzögert

(6) Übergang bei Stopp auf Fahrbereitschaft

Bei der Fahrgeschwindigkeit Null werden die Parkbremsen eingelegt, die Erregung der Fahrmotorfeldwicklungen ist auf Null reduziert und die Schalter 244, 280 und 286 sind geöffnet. Der Schalter 231 ist geschlossen und die Erregung der Feldwicklung 226 der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 212 ist so eingestellt, daß eine Nullspannung am Schalter 240 auftritt, der dadurch geschlossen wird. Die Maschine 212 wird dann auf Drehzahlregelung geschaltet, damit die Grunddrehzahl von 3500 U/min aufrechterhalten wird.

Ein Endschritt besteht darin, daß die Polaritätsverbindungen zu den Feldwicklungen 222 und 224 der Fahrmotorgruppe 210 wieder rückgetauscht werden, so daß sie wieder entsprechend dem Betrieb (1) geschaltet sind, d. h, daß alle Maschinen in den Laufbetrieb zurückkehren.

In Verbindung mit der Darstellung der Betriebsarten nach Fig.4 ergibt sich, daß diese Kurven für den einfachsten Fall gelten, bei dem angenommen wird, daß keine Verluste in der Anordnung auftreten, und daß es sich bei den Lasten, die mit den Fahrmotorgruppen 104 und 110 gekoppelt sind, sowie bei dem Schwungrad 116, das mit der Zu- und Gegenschaltungsmaschine 112 gekoppelt ist, nur um zu beschleunigende Massen handelt. In der Praxis muß für diese Annahmen Vorsorge getroffen werden, was jedoch für das Wesen der Erfindung ohne Einfluß ist.

Hierzu 2 B'att Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Fahrantrieb für ein fahrdrahtgespeistes Fahrzeug mit einer fremderregten Zu- und Gegenschaltungsmaschine, die in Reihenschaltung zwischen zwei gleichen Fahrmotoren bzw. Fahrmotorgruppen geschaltet ist und deren Spannung sowohl beim Fahren als auch beim Bremsen in einem ersten unteren Geschwindigkeitsbereich von der Fahrdrahtspannung subtrahiert und in einem zweiten, daran anschließenden Geschwindigkeitsbereich zur Fahrdrahtspannung addiert wird, wobei oberhalb des zweiten Geschwindigkeitsbereiches bei Spannungsgleichheit der Zu- und Gegenschaltungsmaschine und der Fahrmotoren bzw. Fahrmotorgruppen in einem dritten Geschwindigkeitsbereich alle Maschinen parallel an die Fahrdrahtspannung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Gegenschaltungsmaschine (48; 112; 212) mit einem Schwungrad (52; 116; 216) gekoppelt ist, daß die Fahrmotoren (46, SO; 100,102, 106, 108; 200, 202, 206, 208) fremderregt sind, und daß sowohl im dritten Geschwindigkeitsbereich, in welchem die Fahrmotordrehzahl durch Schwächen der Fremderregung weiter steigerbar ist, als auch bei Fahrzeugstillstand die Drehzahl der Zu- und Gegenschaltungsmaschine (48; 112; 212) auf einer Grunddrehzahl gehalten wird.

2. Elektrischer Fahrantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehzahlregler (86) vorgesehen ist, der die Drehzahl der Zu- und Gegenschaltungsmaschine (48) durch Einwirken auf deren Fremderregung auf Grunddrehzahl hält.

3. Elektrischer Fahrantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Fahrmotoren (100,102,106,108) zur Erzielung einer Widerstandsbremsung Bremswiderstände (158, 160) zuschaltbar sind, die bei abgeschaltetem Netz an dessen Stelle treten.

4. Elektrischer Fahrantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Fahrmotoren (200,202,206,208) zur Erzielung einer Widerstandsbremsung mit ständig in Reihe liegenden Fahrmotoren Bremswiderstände (290, 292, 294, 296) in Reihe schaltbar sind, und daß die Zu- und Gegenschaltungsmaschine (212) über Schalter (248, 280, 282, 284, 286) sowohl parallel als auch in Reihe an den Bremswiderstand anschließbar ist