DE223174C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 223174 KLASSE 2\d. GRUPPE- M 223174 CLASS 2 \ d. GROUP

Schaltanordnung beim Bremsen von Reihenschlußmotoren.Switching arrangement when braking series motors.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Mai 1909 ab.Patented in the German Empire on May 14, 1909.

Es ist bekannt, daß Reihenschlußmotoren, deren Anker und Feld während der Fahrschaltung für eine gegebene Fahrtrichtung in entsprechender Schaltrichtung zusämmengeschaltet sind, zwecks Kurzschlußbremsung so geschaltet werden, daß der Anker in umgekehrter Schaltrichtung an das Feld angeschlossen wird, damit sich im Feld der Kraftfluß ausbilden kann. Unter dem Einfluß dieses Kraftflusses ent-' ίο wickelt der umlaufende Anker eine mehr oder minder hohe Bremsspannung, welche um so größer wird, je höher die Drehzahl des Ankers und je geringer die in den Bremskreis eingeschalteten, zur Regelung der Bremsung dienenden Widerstände sind.It is known that series motors, their armature and field during the driving circuit interconnected for a given direction of travel in the corresponding switching direction are to be switched for the purpose of short-circuit braking so that the armature in the opposite switching direction is connected to the field so that the flow of force can develop in the field. Under the influence of this flow of force, the rotating armature develops one more or more less high braking voltage, which becomes greater the higher the speed of the armature and the lower the number that is switched on in the brake circuit and used to regulate the braking Resistances are.

Um die Bremsspannung unter den genannten Umständen zu vermindern, wird parallel zu den Wicklungen des Feldes ein Widerstand angeschlossen. Dies ist jedoch im allgemeinen nur bei Wendepohnotoren zulässig, weil andere Motoren hierbei zu schädlicher Funkenbildung am Kollektor neigen. Aber auch Wendepolmotoren zeigen in der Praxis beim gleichen Verfahren beim Bremsen unter Umständen ähnliche Übelstände.In order to reduce the braking voltage under the mentioned circumstances, is parallel a resistor is connected to the windings of the field. However, this is generally the case Only permitted for reversible motors because other motors can cause harmful sparks tilt at the collector. But reversible pole motors also show the same procedure in practice similar inconveniences under certain circumstances when braking.

Die Ursachen dieser Erscheinung sind folgende: Mit Rücksicht auf die größten Fahrgeschwindigkeiten muß der auf der ersten Bremsregelungsstellung des Kontrollers in den Bremskreis eingeschaltete Widerstand entsprechend groß sein. Wird zugleich der Nebenschluß zum Feld eingeschaltet, so entwickelt sich entweder garnicht oder erst nach längerer Dauer und im geringen Maße eine Bremsspannung, weil die Ankerquerreaktion den entsprechenden Kraftfluß des Feldes auszulöschen sucht. Schließt der Bedienungsmann jetzt die Widerstände in zu rascher Zeitfolge kurz, so wird zu leicht der kritische Punkt überschritten, bei welchem sich eine normale Bremswirkung ergibt, und es wird trotz des Nebenschlusses zum Feld eine erhebliche Bremsspannung zum Feld auftreten, welche bei dem bedeutend verringerten Widerstände im Bremskreise sehr starke Bremsstromstärken erzeugt, durch die eine Überlastung des Kollektors und damit ein schädliches Feuern bewirkt wird.The causes of this phenomenon are as follows: With regard to the highest driving speeds the resistance switched into the brake circuit at the first brake control position of the controller must correspond accordingly be great. If the shunt to the field is switched on at the same time, then it develops either not at all or only after a longer period and to a lesser extent a braking voltage, because the armature transverse reaction seeks to extinguish the corresponding power flow of the field. The operator closes if the resistances are short in too rapid a time sequence, the critical point becomes too easy exceeded, at which there is a normal braking effect, and it is despite the Shunt to the field a significant braking voltage to the field occur, which in the significantly reduced resistance in the brake circuit generates very strong braking currents, which causes an overload of the collector and thus a harmful fire.

Eine Verbesserung der Verhältnisse wird dadurch erreicht, daß man auf der ersten Bremsstellung den Nebenschluß zum Feld noch nicht einschaltet, sondern erst auf der zweiten oder dritten Stellung, damit sich auf der ersten bzw. zweiten Stellung der Kraftfluß des Feldes ungehindert und rasch entwickeln kann und alsdann auf der folgenden Stellung durch Einschalten des Nebenschlusses zum Feld der bereits angewachsene Kraftfluß des Feldes nicht mehr gelöscht, sondern höchstens etwas geschwächt wird. Wenn beim Einschalten des Nebenschlusses noch gleichzeitig eine Widerstandsstufe kurzgeschlossen wird, so ergibt sich eine mäßige Verstärkung der Bremswirkung.An improvement in the ratios is achieved by one on the first Braking position does not yet switch on the shunt to the field, but only on the second or third position, so that the power flow of the Field can develop unhindered and quickly and then through to the following position Switching on the shunt to the field does not affect the already increased power flow of the field deleted more, but rather weakened at most. If when you turn on the Shunt a resistance stage is short-circuited at the same time, this results a moderate increase in the braking effect.

Einer solchen Einrichtung haften immer noch Mängel an, welche bei ungeschickter Bedienung schädlich werden. Wenn z. B. bereits auf der zweiten Bremsstellung nebengeschlossen wird, so ist bei geringen Fahrgeschwindigkeiten auf dieser Stellung noch keine Erregung vorhanden, und der zu zeitig angeschlossene Nebenschluß bewirkt, daß die oben geschilderte schlechte Wirkung der Bremse eintritt. Auch bei hohen Fahrgeschwindigkeiten kann eineSuch a device still has shortcomings, which can be caused by clumsy operation become harmful. If z. B. already shunted on the second braking position is, there is still no excitation at low driving speeds in this position, and the shunt connected too early causes the above described bad effect of the brake occurs. Even at high speeds, a

Verzögerung der Erregung eintreten, wenn versehentlich über die. erste Bremsstellung hinweg zu schnell iri die zweite geschaltet wird, in welcher der Widerstandswert noch über dem kritischen liegt, also noch zu groß ist. Wird zur Behebung dieses Übelstandes der Nebenschluß erst auf der dritten Bremsstellung angeschlossen, so kann bei den höchsten Fahrgeschwindigkeiten auf der zweiten, nicht mitDelay in excitement occurs when inadvertently over the. first braking position away too fast iri the second is switched, in which the resistance value is still above the is critical, so it is still too big. The shunt is used to remedy this deficiency connected only to the third braking position, so can at the highest driving speeds on the second, not with

ίο Nebenschluß versehenen Bremsstellung der Stromstoß wieder eine so gefährliche Höhe erreichen, daß am Kollektor wieder ein schädliches Funken auftritt.ίο Shunted braking position of the Electricity surge again reach such a dangerous level that another damaging one occurs on the collector Spark occurs.

Es ist durch diese Beispiele klar, daß es durch eine Zwangläufigkeit in der Schaltung nicht möglich ist, eine den augenblicklichen Fahrverhältnissen entsprechende günstigste Erregung des Feldes zu erhalten.It is clear from these examples that there is no inevitability in the circuit is possible, a most favorable excitation corresponding to the current driving conditions of the field.

Die Erfindung ermöglicht, solche günstigeThe invention enables such cheap

ao Erregungsverhältnisse bei jeglicher Fahrgeschwindigkeit und auch bei schlechter Bedienung zu erreichen. Sie besteht darin, daß der Nebenschluß an das Feld selbsttätig, und zwar erst nach Herstellung der Bremsschaltung und in einem Zeitpunkte angeschlossen wird, in welchem die bei Nebenschluß losem Feld entstehende Erregung bereits eine genügende, gewünschte Größe erreicht hat. Zu diesem Zweck wird ein kleines Schütz angewandt, dessen Kontakte zur Anschließung des Nebenschlusses an das Feld dienen und dessen Zugspule aus einer Starkstrom wicklung besteht, die in den Bremsstromkreis mit eingeschaltet wird. Sobald diese Spule von genügend hohem Starkstrom durchflossen wird, wird das Schütz zum Anziehen gebracht, und die Nebenschlußkontakte werden geschlossen. Das Schütz kann durch beliebige Mittel so eingestellt werden, daß es erst bei einer gewünschten Stromstärke anspringt.ao excitation conditions at any driving speed and also with poor operation to reach. It consists in the fact that the shunt to the field automatically, namely is only connected after the braking circuit has been established and at a point in time in for which the excitation resulting from a shunted loose field already provides a sufficient, desired one Has reached size. For this purpose, a small contactor is used, whose contacts are used to connect the shunt Serve to the field and the pull coil consists of a high-voltage winding that is in the Brake circuit is switched on with. As soon as this coil has a sufficiently high current is flowed through, the contactor is made to attract, and the shunt contacts will be closed. The contactor can be set by any means so that that it only starts at a desired current strength.

Ist die Fahrgeschwindigkeit sehr hoch, so wird sich auf der ersten Bremsstellung infolge des noch offenen Nebenschlusses die Erregung ungehindert und rasch entwickeln. Dadurch wird die Stromstärke entsprechend anwachsen, so daß das Schütz kurze Zeit nach Einschaltung der Bremsschaltung anspringt und rechtzeitig den Nebenschluß anschließt, bevor die Bremsspannung diejenige Überspannung erreicht, welche sonst ohne Nebenschluß erreicht werden würde. Dieser. rechtzeitige selbsttätige Anschluß des Nebenschlusses vernichtet nicht mehr den bereits entstandenen Kraftfluß des Feldes, sondern bewirkt nur, daß der Kraftnuß entweder sich ein wenig vermindert oder konstant bleibt oder im beschränkten Maße anwächst. Schließt man jetzt die Bremswiderstände stufenweise kurz, so bleibt das Schütz eingeschaltet, also das Motorfeld dauernd nebengeschlossen. Bliebe man auf der ersten Bremsstellung stehen, so würde das Schütz infolge des sinkenden Bremsstromes nach einiger Zeit abfallen, den Nebenschluß zum Feld unterbrechen, was einen erneuten mäßigen Bremsstromstoß, also gleichsam eine neue Brems-Stellung ergibt, obgleich der Kontroller noch in der ersten Bremsstellung steht. Wird jetzt die zweite Bremsstellung eingeschaltet, so springt, infolge des unter Umständen größeren Stromstoßes, das Schütz wieder an.If the driving speed is very high, the first braking position will result of the still open shunt develop the excitement unhindered and quickly. Through this the amperage will increase accordingly, so that the contactor will close shortly after switching on the brake circuit starts up and the shunt connects in time before the Brake voltage reaches that overvoltage which would otherwise be reached without a shunt would be. This. Timely automatic connection of the shunt does not destroy more the already created power flow of the field, but only causes the power nut either diminishes a little or remains constant or increases to a limited extent. If the braking resistors are short-circuited in stages, the contactor remains switched on, i.e. the motor field is permanently shunted. If you stayed in the first braking position, the contactor would after some time as a result of the falling braking current drop, interrupt the shunt to the field, which causes another moderate braking current surge, thus, as it were, a new braking position results, although the controller is still is in the first braking position. If the second braking position is now switched on, so the contactor starts up again as a result of the possibly larger current surge.

Ist die Fahrgeschwindigkeit gering, so wird das Feld auf der ersten bzw. zweiten Bremsstellung noch nicht oder nur schwach erregt, so daß das Schütz noch nicht anspringt. Sobald aber die dritte oder vierte Stellung geschaltet wird, tritt stärkere Erregung ein und der entsprechend anwachsende Strom bewirkt nunmehr das rechtzeitige Anspringen des Schützes und Anschließen des Nebenschlusses.If the driving speed is low, the field is in the first or second braking position not yet excited or only weakly excited so that the contactor does not yet start. As soon but the third or fourth position is switched, stronger excitation occurs and the correspondingly increasing current now causes the to start on time Contactor and shunt connection.

Eine ähnliche Wirkung ist auch erreichbar — jedoch nur auf der ersten, höchstens noch auf der zweiten Bremsstellung —, wenn das erwähnte Schütz statt mit einer Hauptstromzugspule mit einer Nebenschlußzugspule versehen wird, welche während der Bremsschaltung an die Ankerklemmen des Motors angeschlossen wird. Bei einer solchen Einrichtung wird das Schütz in der Bremsperiode ebenfalls erst dann eingeschaltet, wenn durch die Erregung des hoch nicht. nebengeschlossenen Motors die Bremsspannung hoch genug angewachsen ist.A similar effect can also be achieved - but only on the first, at most on the second braking position - if the mentioned contactor instead of a main current train coil is provided with a shunt pull coil, which during the braking circuit connected to the armature terminals of the motor. With such a facility the contactor is also only switched on during the braking period when due to the excitation high not. shunted motor, the braking voltage has grown high enough is.

Es ist selbstverständlich, daß diese Methoden auch anwendbar sind für Bremsschaltung mit mehreren Motoren, und es genügt hierfür ein einziges Schütz mit mehreren entsprechenden Kontakten. Weiterhin ist es möglich, auch mehrere Schütze anzuwenden, welche gegeneinander so eingestellt sind, daß sie bei verschiedenen Stromstärken anspringen bzw. auch wieder ausschalten, so daß bei stärkeren Bremswirkungen entsprechend erhöhte Dämpfungen durch abgestufte Nebenschlußwiderstände möglich sind. Beim Nachlassen der Bremswirkung durch Stehenbleiben auf derselben Widerstandsstufe. werden durch die wieder nacheinander abfallenden Schütze entsprechend erneute j mäßige Bremsstöße erfolgen, so daß durch eine solche Erweiterung der Methode ermöglicht wird, trotz geringer Zahl der Kontrollerkontaktstellungen für Bremse eine beliebig feine Abstufung der Bremswirkung zu erreichen. Es ist auch leicht zu erreichen, daß bei dauernder Bergabfahrt unter Kurzschlußbremsung sich selbsttätig derjenige Grad der Neben-Schließung einstellt, welcher für den Motor am güustigsten ist. Für eine etwaige Notbremse ist eine solche Einrichtung nicht hinderlich, vielmehr wirkt sie noch schonend für den Motor. Wenn aber zum Zwecke verschärfter Notbremswirkung eine Nebenschließung unerwünscht ist, so kann auf den letzten Kon-It goes without saying that these methods can also be used for braking circuits several motors, and a single contactor with several corresponding ones is sufficient for this Contacts. It is also possible to use several contactors, one against the other are set so that they jump at different currents or also switch off again, so that with stronger braking effects correspondingly increased damping are possible through graduated shunt resistances. When the braking effect diminishes by standing still at the same resistance level. are going through the again one after the other falling contactors take place accordingly again j moderate braking impacts, so that by a such an extension of the method is made possible, despite the small number of controller contacts to achieve an arbitrarily fine gradation of the braking effect for the brake. It is also easy to achieve that with continuous downhill driving under short-circuit braking the degree of secondary closure that is set for the motor on is the cheapest. Such a device is not a hindrance to a possible emergency brake, rather, it is gentle on the engine. But if more stringent for the purpose Emergency braking effect a secondary locking is undesirable, then the last contact

trollerbremsstellungen durch entsprechende Kon- I takte im Kontroller das Schütz oder die Schütze I zwangsweise zum Abschalten gebracht werden. In allen Fällen kann die Bremsschaltung am Kontroller unmittelbar hergestellt werden oder mittelbar durch eine mit ihm zwangläufig verbundene besondere Schaltvorrichtung oder durch Schütze.Scooter brake positions through corresponding contacts in the controller the contactor or contactors I. be forced to shutdown. In all cases, the brake circuit can be on Controller to be established directly or indirectly through one with it inevitably connected special switching device or by contactors.

Die Figuren zeigen die Schaltung für FahrtThe figures show the circuit for driving

ίο und Bremsung für einen Motor (Fig. ι und 2) bzw. für zwei Motoren (Fig. 3 und 4).ίο and braking for a motor (Fig. ι and 2) or for two motors (Fig. 3 and 4).

In den Figuren bedeutet α den Anker und f das Feld eines Motors, w den Anlaß- bzw. Bremswiderstand, η einen Nebenschluß und s das Schütz, welches bei den dargestellten Ausführungsbeispielen vom Hauptstrom gespeist wird.In the figures, α denotes the armature and f the field of a motor, w the starting or braking resistor, η a shunt and s the contactor, which in the illustrated embodiments is fed by the main current.

Claims

Patent Claims:

i. Switching arrangement when braking series motors, in which by the controller the braking circuit with a shuntless field is produced from directly or indirectly, characterized in that that the shunt was resisted by something not served by the Fiihrer, but by the braking effect (braking current or braking voltage) dependent switching device (contactor, etc.) is applied to the field and from the field switched off and thereby automatically a limited braking effect is achieved.

2. Arrangement according to claim 1, characterized by several contactors, which respond to different braking effects of the motors.

3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that on the or the last control creation contacts are provided in the controller, through which the shooter (s) inevitably can be brought to switch off the shunt resistor (s).

1 sheet of drawings.