DE221851C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

■- M 221851 KLASSE 21 d. GRUPPE■ - M 221851 CLASS 21 d. GROUP

abgebremst werden.be braked.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Januar 1908 abPatented in the German Empire on January 24, 1908

Es wurde bereits eine Schaltung für die Kurzschlußbremsung zweier Hauptstrommotoren, welche in Parallelschaltung auf einen gemeinsamen Widerstand abgebremst werden, vorgeschlagen, derart, daß, während bei der Fahrt jeder Anker mit dem zugehörigen Feld in Reihe geschaltet ist, für die Kurzschlußbremsung die Anker und Felder unter Umkehrung der gegenseitigen Schaltrichtung überA circuit for short-circuit braking of two main current motors has already been implemented, which are braked in parallel to a common resistance, proposed such that while at the Driving each anchor with the associated field is connected in series for short-circuit braking the anchors and fields while reversing the mutual switching direction

ίο Kreuz geschaltet werden, so daß der Anker ■ jedes der beiden Motoren mit dem Feld des anderen in Reihe liegt. Bei dieser Schaltung wird selbst bei verschiedener Charakteristik der Motoren eine praktisch gleiche Bremswirkuhg beider Maschinen erzielt und das Auftreten eines unkontrollierbaren Bremsstromes verhütet.ίο cross switched so that the anchor ■ each of the two motors is in series with the field of the other. With this circuit practically the same braking effect is achieved even with different characteristics of the motors both machines achieved and the occurrence of an uncontrollable braking current prevent.

Die Erfindung bezweckt eine Weiterentwicklung dieser für Kurzschlußbremsung von zwei Motoren angegebenen Schaltung in der W'eise, daß die erwähnten Vorteile auch bei Kurzschlußbremsung beliebig vieler parallel geschalteter Serienmotoren auf einen gemeinsamen Widerstand erzielt werden.The invention aims to further develop this for short-circuit braking of two Motors specified circuit in such a way that the mentioned advantages also with short-circuit braking Any number of series motors connected in parallel can be achieved on a common resistor.

Eine einfache Ausdehnung der erwähnten Schaltung auf mehrere Motoren in der Art, daß je zwei Motoren wie oben erwähnt verbunden und die einzelnen Gruppen unter sich parallel geschaltet werden, bewirkt eine schädliehe Bremsung, wie später gezeigt werden soll. Es werden nach der vorliegenden Erfindung vielmehr sämtliche Motoren zyklisch voneinander abhängig gemacht, so daß nicht zwei oder mehrere Motorgruppen, sondern eine einzige unteilbare Gruppe entsteht, bei welcher der Anker eines Motors stets mit dem Feld des nächstfolgenden Motors in Reihe verbunden ist. ■ ■■ A simple extension of the mentioned circuit to several motors in such a way that two motors are connected as mentioned above and the individual groups are connected in parallel with each other, causes damaging braking, as will be shown later. Rather, according to the present invention, all motors are made cyclically dependent on one another, so that not two or more motor groups but a single indivisible group is created in which the armature of one motor is always connected in series with the field of the next motor . ■ ■■

Fig. ι zeigt drei Motoren schematisch in Parallelschaltung für Fahrt. Fig. 2 zeigt diejenige, nicht Gegenstand der Erfindung bildende Bremsschaltung, bei welcher die Motoren in einer schädlichen Gruppierung angeordnet sind. Fig. 3 zeigt diejenige Bremsschaltung, bei welcher gemäß der Erfindung alle Motoren eine einzige unteilbare Gruppe bilden. In diesen Schaltfiguren sind α und / Anker und Feld des ersten Motors, a' und f Anker und Feld des zweiten Motors, a" und /" Anker und Feld des dritten Motors. Die Anschlußpunkte dieser Teile sind mit 1 bis 12 bezeichnet, -zu ist der Anlaß- bzw. Bremswiderstand. Die Pfeile geben die Stromrichtung an.Fig. Ι shows three motors schematically in parallel for travel. Fig. 2 shows the brake circuit not forming the subject of the invention, in which the motors are arranged in a harmful grouping. Fig. 3 shows that braking circuit in which, according to the invention, all motors form a single indivisible group. In these circuit figures, α and / are armature and field of the first motor, a ' and f are armature and field of the second motor, a " and /" are armature and field of the third motor. The connection points of these parts are denoted by 1 to 12, -zu is the starting or braking resistor. The arrows indicate the direction of the current.

Die in Fig. 2 dargestellte Bremsschaltung ist für die Praxis unbrauchbar, weil die sich ergebende Bremswirkung sich nicht durch Widerstände kontrollieren läßt. Die Motoren bilden zwei Gruppen, welche beim Bremsen keine Stabilität zulassen, denn je nach dem Grad der Feldremanenzen wird die eine oder andere .Maschinengruppe umpolarisiert, ζ. Β. der dritte Motor durch die beiden ersten, wie durch die durchbrochenen Pfeile angedeutet ist, und von der anderen Gruppe als Bremswiderstand benutzt. Die umpolarisierte Maschinengruppe erhält von der nicht umpolarisiertenThe brake circuit shown in Fig. 2 is useless in practice because the The resulting braking effect cannot be controlled by resistors. The motors form two groups, which do not allow any stability when braking, because depending on the Degree of field remanence, one or the other machine group is repolarized, ζ. Β. the third motor by the first two, as indicated by the broken arrows, and used by the other group as a braking resistor. The repolarized machine group receives from the unpolarized

Gruppe außerordentlich hohen Strom und übt ein starkes Drehmoment in der umgekehrten Fahrtrichtung aus. Diese Wirkung tritt äußerst plötzlich und heftig auf, so daß sie für die Motoren und das Getriebe unter Umständen sehr gefährlich ist.Group extraordinarily high current and exerts a strong torque in the reverse Direction of travel. This effect occurs extremely suddenly and violently, so that it is for the engines and transmission can be very dangerous.

Die Bremsschaltung nach Fig. 3 ergibt eine für die Praxis brauchbare Stabilität, weil eine zyklische Beeinflussung der Motoren untereinander in günstigem Sinne vorhanden ist. Will z.B. der Anker α stärkeren Strom geben als die Anker a' und a", so wird sein Feld f vom schwächeren Strom des Ankers a" erregt, und das Feld /" des dritten Motors wird vom schwächeren Strom des Ankers a' erregt. Folglich kann Anker α nicht stärkeren Strom geben als die übrigen Anker. Anderseits ist auch ein Umpolarisieren eines oder mehrerer Motoren, so daß ein unkontrollierbarer heftiger Bremsstoß erfolgt, ausgeschlossen, weil die Schaltrichtung der Anker zu den Feldern in bekannter Weise beim Übergang zur Bremsschaltung umgekehrt worden ist und weil gemäß der Erfindung durch die zyklische Einwirkung des einzelnen Ankers nur auf das Feld des jeweilig nächstfolgenden Motors jedem Feld in gleicher Richtung von den Ankern Spannung aufgedrückt wird. Denkt man sich vorläufig z.B. das Feld f umpolarisiert, so setzt dies voraus, daß der Anker a in Richtung von ι nach 2 Strom liefert. Außerdem würde der Anker a' in Richtung von 5 nach 6 Strom liefern. Nun gäbe es zwei Wege für die Summe beider Ankerströme. Erstens können die Ankerströme durch den Widerstand w in alle drei Felder /,/', /" in der Richtung 4-3, 8-7, 12-11 fließen. Dabei müßte der Anker α" in der Richtung 9-10 Ström liefern. Infolgedessen müßten sich alle Motoren ohne Ausnähme entmagnetisieren, und die Bremswirkung müßte verschwinden. Dieser Fall ist aber nur dann möglich, wenn nach der Fahrt in der Schaltung der Fig. 1 beim Bremsen abweichend von Fig. 3 die Ankerpunkte 1,5,9 nicht der Reihe nach mit 7 bzw. 11 bzw.' 3, sondern untereinander und mit dem Widerstand w verbunden sind und ferner die Punkte 2, 6, 10 nicht untereinander und mit w verbunden sind, sondern 2 an 7, 6 an 11 und 10 an 3 angeschlossen ist, wenn also die Schaltrichtung der Anker gegen die Felder im \^Aergleich zu Fig. 3 umgekehrt ist und somit mit der Schaltrichtung der Fig. 1 übereinstimmt. Oder es kann zweitens die Summe der Ankerströme von a und a' durch den Anker a" in der Richtung von 10 nach 9 und.dann durch das Feld / in der Richtung von 3 nach 4 fließen. Infolge dieser Erregungsrichtung kann aber der Anker a nicht in der Richtung von 1 nach 2, sondern muß in der Richtung von 2 nach 1 Strom liefern (vgl. Stromrichtungen bei Fahrt nach Fig. .1). Daraus folgt, daß die Annahme einer Umpolarisierung des Feldes f zu einem Widerspruch führt und daß daher auch Anker α' nur in der Richtung von 6 nach 5 Strom liefern kann.The brake circuit according to FIG. 3 results in a stability that is useful in practice, because the motors have a cyclical influence on one another in a favorable sense. For example , if the armature α wants to give a stronger current than the armature a ' and a ", its field f is excited by the weaker current of the armature a" , and the field / "of the third motor is excited by the weaker current of the armature a' Armature α cannot give a stronger current than the other armatures. On the other hand, reversing the polarization of one or more motors, so that an uncontrollable violent braking shock occurs, is excluded because the switching direction of the armature to the fields has been reversed in a known manner when switching to the braking circuit and because the invention is pressed by the cyclical action of the individual anchor only to the field of the respectively next following motor each field in the same direction by the anchors voltage according to. If we provisionally repolarized to f, for example the field, this requires that the anchor a supplies current in the direction from ι to 2. In addition, the armature a ' would supply current in the direction from 5 to 6. Now there would be two paths for the sum of both he anchor currents. First, the armature currents can flow through the resistor w in all three fields /, / ', / "in the direction 4-3, 8-7, 12-11. The armature α" would have to deliver currents in the direction 9-10. As a result, all motors would have to demagnetize without exception and the braking effect would have to disappear. However, this case is only possible if, after driving in the circuit of FIG. 1, when braking, unlike in FIG. 3, but with each other and with the resistor w and furthermore the points 2, 6, 10 are not connected with each other and with w , but 2 is connected to 7, 6 to 11 and 10 to 3, so if the switching direction of the armature is against ., the fields in \ ^A COMPARISON to Figure 3 inverted and thus coincides with the switching direction in FIG. 1. Or, secondly, the sum of the armature currents from a and a ' can flow through the armature a ″ in the direction from 10 to 9 and then through the field / in the direction from 3 to 4. As a result of this direction of excitation, however, the armature a cannot in the direction from 1 to 2, but must supply current in the direction from 2 to 1. It follows from this that the assumption of a repolarization of the field f leads to a contradiction and that therefore also anchor α 'can only deliver current in the direction from 6 to 5.

Aus diesen Betrachtungen geht hervor, daß die Ströme bei einer Bremsschaltung nach Fig. 3 nur in der in dieser Fig. 3 eingezeichneten Pfeilrichtung fließen können und daß sie nur über den für alle Motoren gemeinsamen regelbaren Widerstand w geschlossen sein können. Der Unterschied in der Lieferung von Strom bei den einzelnen Ankern infolge der an sich geringen Unterschiede der elektromotorisehen Kräfte der Anker ist praktisch ganz belanglos. From these considerations it can be seen that the currents in a braking circuit according to FIG. 3 can only flow in the direction of the arrow shown in this FIG. 3 and that they can only be closed via the variable resistance w common to all motors. The difference in the supply of current with the individual armatures as a result of the small differences in the electromotive forces of the armatures is practically completely irrelevant.

In Fig. 4 bis 6 sind die gleichen Verhältnisse für ein System von vier Motoren gezeigt. Gemäß der Stromrichtung für Fahrt nach Fig. 4 würde bei einer Bremsschaltung nach Fig. 5 die eine Maschinengruppe von der anderen durch Umpolarisieren, überwältigt werden, und es würde der gefährliche Bremsstoß auftreten. In der Bremsschaltung nach Fig. 6 ist die Wirkungsweise ganz ähnlich wie bei der Bremsschaltung nach Fig. 3. Dies bedarf nach dem Vorstehenden keiner näheren Erläuterung mehr.4 to 6 show the same relationships for a system of four motors. According to the current direction for travel according to FIG. 4 would be with a braking circuit according to FIG one group of machines being overwhelmed by the other by repolarizing, and the dangerous braking shock would occur. In the braking circuit according to FIG. 6, the mode of operation is very similar to the brake circuit according to Fig. 3. This requires after No further explanation given above.

Die Zahl der Motoren darf beliebig größer sein, wenn nur immer der Anker jedes einzelnen Motors mit dem Feld des jeweilig nächsten Motors in Reihe liegt. Dabei ist es selbstverständlich gleichgültig, in welcher Reihenfolge ' man die Motoren zyklisch verbindet, ebenso wie es bei den Anordnungen nach Fig. 2 und 5 gleichgültig ist, welche Motoren über Kreuz geschaltet sind. So zeigt die später noch zu besprechende Fig. 12 an Stelle der zyklischen Reihenfolge, die durch die Zahlenfolge 1, 2, 3, i°° 4, ι ausgedrückt ist, die Reihenfolge 1, 4, 2, 3, I, und bei Fig. 10 sind der erste und vierte sowie der zweite und dritte Motor über Kreuz geschaltet.The number of motors can be arbitrarily larger, provided that the armature of each individual motor is always in series with the field of the respective next motor. It is of course irrelevant in which order the motors are connected cyclically, just as it is irrelevant in the arrangements according to FIGS. 2 and 5 which motors are cross-connected. So shows the later to be discussed Fig. 12 in place of the cyclic order, which is expressed by the numbers 1, 2, 3, i °° 4, ι, the order 1, 4, 2, 3, I, and in Fig 10 the first and fourth as well as the second and third motors are connected in a crosswise fashion.

Ein anderes Mittel, um die schädliche Um- i°5 polarisierung der Felder in der Bremsschaltung zu vermeiden, besteht gemäß der Erfindung darin, daß man zwar die Motoren gruppenweise über Kreuz schaltet wie bei Fig. 2 und 5, aber die Gruppen außerdem an den Verbindungspunkten der Anker und Felder zusammenschaltet. Bei Fig. 2 wäre zu diesem Zweck Punkt 9 mit 1 oder 5 zu verbinden bzw. die betreffende bei der Fahrschaltung bereits vorhandene Verbindung für die Bremsung beizubehalten. Bei Fig. 5 würde man Punkt 1 mit 9 und 5 mit 13 verbinden oder 1 mit 13 und 5 mit 9. Es sind dann z. B. bei vier Motoren zwei Anker, jeder aus einer der durch die Kreuzschaltung gebildeten Gruppen, parallel geschaltet und speisen gemeinsam die Felder der beiden anderen Motoren und umgekehrt.Another means to the harmful environmental i ° 5 of the fields polarization to prevent in the braking circuit is, according to the invention is that, although the motors in groups switches as in Fig. 2 and 5 via the cross, but the groups also to the Connection points of the anchors and fields interconnected. In Fig. 2, point 9 would have to be connected to 1 or 5 for this purpose or the relevant connection already present in the driving circuit for braking would be retained. In Fig. 5 one would connect point 1 with 9 and 5 with 13 or 1 with 13 and 5 with 9. There are then z. B. with four motors two armatures, each from one of the groups formed by the cross connection, connected in parallel and jointly feed the fields of the other two motors and vice versa.

Eine Umpolarisierung ζ. B. der Felder /" und f", wie bei Fig. 5, ist ausgeschlossen, weil jedes von ihnen mit einem der Felder f bzw. f unmittelbar parallel geschaltet ist, also im gleichen Sinne vom Strom durchflossen ist. Die eben beschriebenen Bremsschaltungen sind jedoch nicht so vorteilhaft wie die zyklischen nach Fig. 3 und 6, insbesondere nicht bei Hilfspolmotoren; bei Abweichungen in der Charakteristik derjenigen Motoren, deren Anker . parallel geschaltet sind, tritt leicht eine große Verschiedenheit in der Stromlieferung dieser Anker ein.A polarization ζ. B. the fields / "and f", as in Fig. 5, is excluded because each of them is connected directly in parallel with one of the fields f or f , that is, the current flows through it in the same sense. However, the braking circuits just described are not as advantageous as the cyclic ones according to FIGS. 3 and 6, in particular not in the case of auxiliary pole motors; in the event of deviations in the characteristics of those motors whose armature. are connected in parallel, there is easily a great difference in the current delivery of these armatures.

Der Vollständigkeit wegen sei bemerkt, daß bei den Bremsschaltungen nach Fig. 2 und 5 auch durch Verlegen des Bremswiderstandes w entweder zwischen die Punkte 6 und 10 (Fig. 7) oder zwischen 8 und 12 bei drei Motoren bzw. zwischen 6 und 10 oder zwischen 8 und 12 (Fig. 8) bei vier Motoren möglich wäre, die oben geschilderte schädliche Bremswirkung in eine regelbare Bremsung umzuwandeln. Diese Methode ist jedoch nicht so günstig wie jene nach Fig. 3 und 6, weil bei Fig. 7 und 8 durch Hintereinanderschaltung der elektromotorischen Kräfte außerordentlich hohe Überspannungen beim Bremsen auftreten, so daß die Stromstöße auf den Widerstandsstufen hoch und daher die Bremsstöße immer noch ziemlich hart werden. Bei der Anordnung nach Fig. 7 kommt noch ein erschwerender Umstand insofern hinzu, als der dritte Motor immer doppelt so hohen Strom hat als die beiden anderen Motoren.For the sake of completeness, it should be noted that in the brake circuits according to FIGS. 2 and 5, by laying the braking resistor w either between points 6 and 10 (FIG. 7) or between 8 and 12 for three motors or between 6 and 10 or between 8 and 12 (Fig. 8) with four motors would be possible to convert the damaging braking effect described above into controllable braking. However, this method is not as favorable as that according to FIGS. 3 and 6, because in FIGS. 7 and 8, by connecting the electromotive forces in series, extremely high overvoltages occur during braking, so that the current surges on the resistance levels are high and therefore the braking surges are still fairly high get hard. In the case of the arrangement according to FIG. 7, there is an aggravating circumstance insofar as the third motor always has twice as high a current as the two other motors.

Für die Wirkungsweise der betrachteten Schaltungen ist es selbstverständlich gleichgültig, ob in jedem einzelnen der parallelen Motorkreise, ausgehend von demselben Verzweigungspunkt, erst der Anker und dann das Feld kommt, oder ob in einzelnen von ihnen die Reihenfolge umgekehrt ist. Dies gilt sowohl von der Fahr- wie von der Bremsschaltung. Man wird beide so wählen, daß bei der Umschaltung möglichst wenig Verbindungen zu lösen bzw. zu schließen sind. Man kann so insbesondere im Anschluß an die in unserem Patent 184700, Kl. 21 c, für zwei Motoren angegebene Schaltung erreichen, daß die Zahl der zu lösenden und der zu schließenden Verbin^ düngen sehr gering wird und eine eigentliche Umkehrung der Schaltrichtung gegen die Felder ganz entfällt, indem schon durch die abwechselnde Reihenfolge der Anker und Felder und durch den Anschluß des Bremswiderstandes an die Mittelklemmen der Motoren sowohl die gegenseitige Erregung als die Umkehrung des Drehmomentes bewirkt wird.It is of course irrelevant for the mode of operation of the circuits under consideration whether in each of the parallel motor circuits, starting from the same branch point, first the anchor and then the field, or whether the order is reversed in some of them. This is true of both of the driving as well as the braking circuit. One will choose both so that when switching over As few connections as possible need to be loosened or closed. You can be so special in connection with that specified in our patent 184700, class 21 c, for two motors Circuit achieve that the number of connections to be released and to be closed ^ fertilize is very low and an actual reversal of the switching direction against the Fields are completely eliminated by the alternating sequence of anchors and fields and by connecting the braking resistor to both the middle terminals of the motors the mutual excitation is effected as the reversal of the torque.

Dies wird durch die Fig. 9 bis 12 veranschaulicht. Fig. 9 ist Fahrschaltung. Im Gegensatz zu Fig. 4 ist hier die Reihenfolge von Anker und Feld bei zwei Motoren, z. B. beim dritten und vierten, die umgekehrte wie bei den beiden anderen. Beim Übergang zur Bremsschaltung nach Fig. 10, 11 oder 12 werden die Stromzuführungen und der Widerstand w von den äußeren Motorklemmen losgetrennt und letzterer beiderseits mit je zwei Mittelklemmen verbunden. Bei der Bremsschaltung Fig. 10 erregen sich je zwei Motoren kreuzweise wie bei Fig. 5, so daß eine schädliehe Umpolarisierung eintreten kann. Bei der Bremsschaltung Fig. 11 ist dies durch die oben erwähnte Zusammenschaltung der Verbindungspunkte der Anker und Felder (1 und 5 bzw. 12 und 16) vermieden; die Anker a ' und a' speisen in Parallelschaltung gemeinsam die Felder /" und /'", die Anker a" und a?" gemeinsam die Felder / und /'. Bei der noch besseren Bremsschaltung Fig. 12 erregen sich die Motoren zyklisch, und wird hierdurch jeder ungleichmäßigen Stromverteilung entgegengewirkt. This is illustrated by FIGS. 9-12. Fig. 9 is a driving circuit. In contrast to FIG. 4, the sequence of armature and field in the case of two motors, e.g. B. with the third and fourth, the reverse as with the other two. At the transition to the braking circuit according to FIG. 10, 11 or 12, the power supply lines and the resistor w are separated from the outer motor terminals and the latter are connected to two middle terminals on both sides. In the braking circuit of FIG. 10, two motors are excited crosswise as in FIG. 5, so that damaging polarization can occur. In the braking circuit of FIG. 11, this is avoided by the above-mentioned interconnection of the connection points of the armatures and fields (1 and 5 or 12 and 16); the armatures a 'and a' feed in parallel the fields / "and / '", the armatures a " and a?" together the fields / and / '. In the even better braking circuit of FIG. 12, the motors excite each other cyclically, and this counteracts any uneven current distribution.

Die beschriebenen Bremsschaltungen sind auch anwendbar, wenn die Motoren bei der Fahrt in Reihe bzw. teilweise in Reihe und teilweise parallel geschaltet sind.The braking circuits described can also be used if the motors are used in the Travel in series or partly in series and partly in parallel.

Claims

Patent Claims:

1. Circuit for short-circuit braking of more than two main current motors, which are braked in parallel to a common resistance, characterized in that, during in the driving circuit each armature is connected in series with the associated field, for the short-circuit braking in cyclic order each armature with the field des next motor is in series or the armatures of one part of the motors are common feed the fields of the other motors and vice versa, for the purpose of a group harmful to the braking of the motors.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that the order of Armature and field in the individual parallel motor circuits in the driving circuit is already different, and that in the braking circuit the braking resistor on both sides with the middle clamps of motor groups in the opposite order is connected by armature and field, so that when transitioning to the braking circuit the switching direction of armature and field of each motor does not need to be reversed.

1 sheet of drawings.