DE221033C

DE221033C -

Info

Publication number: DE221033C
Application number: DENDAT221033D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 221033 -KLASSE 21 c. GRUPPE

F'ür diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom

20. März 1883

die Priorität

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 3. September 1907 anerkannt.

Der Erfindung zufolge sollen Elektromotoren selbsttätig gesteuert werden, und zwar' geschieht dies mittels einer zeitbegrenzenden Vorrichtung, mit einer Anordnung, die von dem Strom der Motoren abhängig ist, um die Regelung in weiten Grenzen bei Belastungsänderungen zu erzielen. Grenzschalter hat man des öfteren für die Regelung elektrischer Fahr-

: zeuge benutzt, um die selbsttätige Beschleunigung der Motoren zu verhüten, falls der Motorstrom einen bestimmten Betrag übersteigt, und um somit die Motoren vor Beschädigung und das Netz vor zu großen Stromschwankungen zu bewahren. Auch Mehrfachgrenzschalter hat man für die Regelung benützt, falls die Belastung der Motoren einer Lokomotive oder anderen Fahrzeuges klein oder groß ist. Bei solchem System muß aber der geeignete Grenzschalter durch den beaufsichtigenden Beamten ausgewählt werden, und es kann vorkommen, daß bei sehr schwerer Belastung die Motoren sich nicht beschleunigen, da der Strom, der die Motoren durchfließt, einen Wert behält, der ausreicht, die Schalter offen zu halten.

Der vorliegenden Erfindung zufolge ist ein einziger Grenzschalter vorgesehen, was die Regelstromkreise wesentlich vereinfacht, zudem ein Zeitrelais, welches wirksam wird, wenn der Linienstromschalter geöffnet wird und die Beschleunigung der Motoren unter solchen Bedingungen erlaubt, daß noch genü-

gender Schutz vorhanden ist, wenn die Grenzbedingungen erreicht werden.

Ein Schaltungsschema der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, bei der der Grenzschalter im Schnitt gezeichnet ist, um ihn besser verständlich zu machen.

Der Stromlauf auf der Figur ist wie folgt: Von der Stromquelle aus fließt über den Leiter ι der Strom zu den Motoren 2 und 3, wobei der Stromkreis durch die Widerstände 4, 5 und 6 zur Schienenleitung 7 geschlossen wird. Die Motorstromkreisschaltungen und die Widerstandsteile werden durch die Schalter 8, 9,10 und 11 gesteuert, die ihrerseits von dem Hauptregler 12 abhängig sind und durch Elektromagnete 13,14, 15 und 16 von der Batterie 17 aus gespeist werden. Natürlich können die Steuerkreise mit irgendeiner Energiequelle gespeist werden und die Schalter durch Luftdruck oder sonstwie in Bewegung gesetzt werden. Die Motoren 2 und 3 besitzen die Anker 18 und 19 und die Feldmagnetwicklungen 20 und 21, die Beschleunigung der Motoren aber wird durch den Grenzschalter 22 und den Zeitgrenzschalter 23 verlangsamt. Der Grenzschalter 22 besitzt eine Magnetwicklung 24, welche in den Motorstromkreis zwischen die Feldmagnetwicklung 21 und den Widerstand 4 geschaltet ist.

Der Zeitgrenzschalter 23 hat einen Druckluftzylinder 25 mit darin arbeitendem KoI-

ben 26. Das Ventil 27, welches den Zulaß der Druckluft vom Behälter 28 zum Zylinder 25 beherrscht, wird elektromagnetisch gesteuert, und zwar mittels der Kontakte 29, 30,31, welch letzterer an der Kolbenstange des Druckluftzylinders verschiebbar angebracht ist.

Die Arbeitsweise ist folgende: Angenommen, der Hauptregler 12 werde von der Stellung

to »leer« (Stellung a) auf die Stellung c gebracht, so wird ein Steuerkreis zuerst von der Batterie 17 über Leiter 33, Schleifkontakt 34 und 35 hergestellt. Von 34 setzt sich der Stromkreis über Kontaktstück 36, den Schleifkontakt 37, den Leiter 38, die Magnetwicklung 13 des Schalters 8 fort bis zum negativen Batterieleiter 39. Hierdurch wird der Schalter 8 geschlossen und ein Motorstromkreis von der Speiseleitung 1 über den Stromabnehmer 40, die Zuleitung 41, den Schalter 8, die Motoren 2 und 3, die Magnetwicklung 24 des Schalters 22, die Widerstände 4» 5 und 6 und den Leiter 42 zu dem negativen Linienleiter 7 geschlossen.

Übersteigt nun der Strom, welcher den Motor durchfließt, einen bestimmten Betrag, so öffnet sich der Grenzschalter 22 und bleibt offen, bis die Geschwindigkeit und Gegenspannung des Motors genügend gewachsen ist, um den Strom auf seinen Normalwert zu bringen.

Wenn man annimmt, daß die Motoren so schwer belastet sind, daß der Grenzschalter einen beträchtlichen Zeitraum geöffnet bleibt, so werden die Widerstandsteile 4, 5 und 6 nichtsdestoweniger allmählich kurzgeschlossen werden, wobei aber die Zeiträume zwischen dem Schluß der verschiedenen Schalter durch die Zeitgrenzvorrichtung 23 wie folgt bestimmt werden.

Die Stromkreisverbindungen sind alsdann folgende: Vom Schleifkontakt 35 geht ein Steuerkreis über das Kontaktstück 43, Schleifkontakt 44, Leiter 45, Schleifkontakte 29 und 30 (im Normalzustand sind beide durch das Kontaktstück 31 überbrückt), Leiter 46, Magnetwicklung 47 des Ventilmagneten 27 und Leiter 48 zum negativen Batterieleiter 39. Das Magnetventil 27 wird durch die Wicklung 47, da diese so erregt ist, geöffnet und Druckluft vom Behälter 28 über Ventil 27 dem Zylinder 25 zugeführt. Hierdurch wird der Kolben 26 unter Gegenwirkung der Feder 49 bewegt; die Kolbenstange 32 bewegt sich nach oben, bis ein Anschlag 50 mit dem auf der Kolbenstange verschiebbar angeordneten Kontaktstück 31 in Eingriff kommt. Auf diese Weise wird der Stromkreis, welcher durch die Schleifkontakte 29 und 30 vervollständigt wird, gerade am Ende des Kolbenhubes unterbrochen.
Hierdurch wird, da der Schalter 22 als geöffnet vorausgesetzt ist, der Erregerstromkreis des Magneten 47 stromlos, das Ventil 27 wird geschlossen und die Druckflüssigkeit kann aus dem Zylinder 25 durch die Öffnung 51 ausströmen. Der Kolben hebt sich iii verhältnismäßig kurzer Zeit.

Die Unterbrechung des Stromkreises an den Kontaktstücken 29 und 30 hat keinen Einfluß auf die Beschleunigungsschalter 9, 10 und 11, wenn der Grenzschalter 22 geschlossen ist. Ist dieser Schalter aber offen, so verzögert sich der Schluß eines jeden der Schalter 9, 10, 11, bis das Kontaktstück 31 mit den Schleifkontakten 29 und 30 wieder in Eingriff kommt. Es besteht nämlich in letzterem Falle ein Stromkreis über Leiter 45, Schleifkontakte 29 und 30, Leiter 52, Schleifkontakte 53 und 54 (diese sind durch Kontaktstück 55 überbrückt, wenn 9 offen steht), Magnetwicklung 14 und Leiter 56 zum negativen Batterieleiter 39.

Sobald der Schalter 9 geschlossen ist, wird seine Magnetwicklung in bekannter Weise an einen Festhaltungsstromkreis gelegt. Dieser Haltestromkreis geht vom Schleifkontakt 37 über Leiter 57, Schleifkontakt 58 und 54 (durch 55 überbrückt bei Schluß von 9), Magnetwicklung 14 und Leiter 56 zum negativen Batterieleiter 39.

Sobald das Kontaktstück 31 in seine Anfangsstellung (Kontaktschluß mit den Schleifkontakten 29 und 30) zurückgekehrt ist, wird die Magnetwicklung 47 wieder erregt, das Ventil 27 wieder geöffnet, und es wiederholt sich die Wirkung des Zeitbegrenzungsschalters in der oben beschriebenen Weise. Gleichzeitig war durch das in die Schlußstellung zurückgekehrte Kontaktstück 31 der Erregerstromkreis 33, 35, 45, 29, 31, 30, 52, 53 linkes unteres Kontaktstück des angezogenen Schalters 9 der Spule 15 des Schalters 10 geschlossen, der hierdurch erregt wird und den Widerstand 5 kurzschließt. Es kommt also jedesmal ein einziger der Beschleunigungsschalter zum Schluß, wenn 31 mit 29 und 30 zum Kontakt gelangt.

Nach der gewöhnlichen Art und Weise ist es für den Wagenführer möglich, die Beschleunigung der Motoren an einem Punkte unbegrenzt aufzuhalten, indem er den Regler aus Stellung c in Stellung b bringt. In dieser Stellung sind die Schleifer 35 und 44 außer Berührung mit dem Kontaktstück 43 und folglich die beiden Grenzvorrichtungen 22 und 23 unwirksam.

Der Hauptvorteil der Erfindung liegt bei dem elektrischen Eisenbahndienst, wo Wagen oft auf Steigungen und Kurven angelassen werden. Hier ist es nötig, um in solchen Fällen die gewünschte Beschleunigung zu erzielen, den Motoren einen Strombetrag zuzuführen, der den der Normalbelastung weit übersteigt. Es ist möglich, die Widerstandsteile 4, 5 und 6 in sehr kurzer Zeit zu schließen, wenn der Motorstrom einen bestimmten Wert nicht über-

steigt, der genügt, um den Grenzschalter 22 offen zu halten, die Widerstandsstufen aber, wie beschrieben, langsam zu schließen, falls er diesen Wert übersteigt.

Eine Abänderung der Erfindung, welche naturgemäß verschiedene Ausführungsformen zuläßt, kann beispielsweise darin geschehen, daß der Elektromagnet 47 des Zeitgrenzschalters 23 so angeordnet wird, daß er den Schalterkontakt 31 unmittelbar beeinflußt, statt, wie zuvor beschrieben, durch Druckflüssigkeit. Die Rückbewegung der Kolbenstange 32 wird alsdann durch einen Luftdämpfer o. dgl. verzögert. Desgleichen lassen sich auch die Schaltungen wesentlich ändern, ohne daß man aus dem Rahmen der Erfindung tritt.

Claims

Patent- Ansprüche:

i., Einrichtung zur Regelung elektrischer Motoren mit einem die Beschleunigung der Motoren beim Anlassen oberhalb eines bestimmten Wertes des Belastungsstromes verhindernden Grenzschalters, dadurch gekennzeichnet, daß dem Maximalgrenzschalter (24, 22) eine Zeitschaltvorrichtung (23) zugeordnet ist, welche die Wirkung des Maximalgrenzschalters nach einer bestimmten Zeit aufhebt, zum Zweck, die Beschleunigung der Motoren selbst dann vor sich .gehen zu lassen, wenn der Belastungsstrom der Motoren den vom Maximalgrenzschalter beherrschten Wert überschreitet.
2. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1 für eine selbsttätig fortschreitende Schützensteuerung, bei welcher der Maximalgrenzschalter das Ansprechen weiterer Schütze beim Eintritt des Maximalwertes des Belastungsstromes verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitschaltvorrichtung vor Ansprechen jedes Schützes, und zwar für eine bestimmte Verzögerungszeit, in Wirksamkeit tritt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte der an die zu überbrückenden Kontakte des Maximalgrenzschalters (22) geschaltete Zeitschaltvorrichtung geöffnet sind, wenn der Maximalgrenzschalter geschlossen ist, und zufolge Öffnung des Maximalgrenzschalters nach Ablauf einer bestimmten Verzögerungszeit sich selbsttätig schließen.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitschaltvorrichtung (23) mit einem auf der KoI-benstange (32) eines vom Flüssigkeitsdruck bewegten Kolbens (26) verschiebbar angeordneten Kontaktstück (31) versehen ist, das nach Erregung eines das Zufluß ventil (27) der Flüssigkeit beherrschenden Elektromagneten (47) von einem Anschlag (50) der Kolbenstange (32) am Ende ihres Arbeitshubes mitgenommen wird und dadurch den Erregerstromkreis des Ventilmagneten (47) unterbricht, so daß dieser das Ventil (27) zum Austritt der Flüssigkeit durch eine Freiöffnung (51) einstellt und dadurch ein Zurückgehen der Kolbenstange (32) und des verschiebbaren Kontaktstückes (31) in die ursprüngliche Lage veranlaßt, in der das Kontaktstück (31) mittels zweier mit ihm zusammen arbeitenden, gleichzeitig an die zu überbrückenden Kontakte des Maximalgrenzschalters (22) angeschlossenen Kontakte (29,30) den Erregerstromkreis des Ventilmagneten (47) wieder schließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.