DE2254937A1

DE2254937A1 - Antrieb

Info

Publication number: DE2254937A1
Application number: DE2254937A
Authority: DE
Inventors: Max Dipl Ing Eisele
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1972-11-09
Filing date: 1972-11-09
Publication date: 1974-05-22
Also published as: JPS49133822A; FR2206621A2

Description

SIEMENS AKTIENGESELiSGHAi¹T . . Erlangen, 'δ, NOV.■ W2 ' Berlin und München Werner-von-Siemens-Str. 50

Unser Zeichen: VPA 72/3277

Nr/Pö

Antrieb

Zusatz zur Patentanmeldung Aktz,: P 21 01 775.2 (VPA 71/3001)

Die Hauptpatentanmeldung bezieht sich auf einen Antrieb, bei dem Elektromotoren von einem .Energiewandler über eine Schaltvorrichtung wahlweise mit hohem Strom bei kleiner Spannung (niedrige Geschwindigkeit) und mit kleinem Strom bei hoher Spannung (hohe Geschwindigkeit) gespeist werden, wobei der Energiewandler als Generator oder Transformator mit parallel arbeitenden Teilwicklungen ausgebildet ist, jeder Teilwicklung eine elektrische Ventilanordnung nachgeschaltet ist und die' Teilwicklungen mit den Ventilanordnungen über die Schaltvorrichtung entweder in Reihe oder parallel mit mindestens einem Antriebsmotor verbunden sind. Durch die feste Verbindung der Teilwicklungen des Energiewandlers mit den Ventilanordnungen kann der Energiewandler gemeinsam mit den Ventilanordnungen mit wenigen Schaltmitteln in die gewünschte Reihenoder Parallelanordnung umgeschaltet werden,

In Fig. 1 ist die Fig. 1 der Hauptpatentanmeldung wiedergegeben. Sie zeigt das Schaltschema einer bei Fahrzeugen einsetzbaren Antriebsanordnung, bei der von einem zweiphasigen Wechselstromgenerator 1 zwei Gleichstromfahrmotoren 2, 3 gespeist werden. Der Generator 1 ist mit-parallel arbeitenden Teilwicklungen 1a, 1b ausgebildet und jeder Teilwicklung 1a, 1b ist eine elektrische Ventilanordnung 4a, 4b in Brückenschaltung nachgeordnet. Dabei sind die Teilwicklungen 1a, 1b mit den Ventilanordnungen 4a, 4b über eine' Schaltvorrichtung 5 entweder in Reihe oder parallel mit den beiden Antriebs-

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motoren (Reihenschluß- oder Nebenschlußmaschinen) 2, 3 verbunden. In der dargestellten Stellung der Schaltvorrichtung 5 ist der Energiewandler mit den beiden Teilwicklungen 1a, 1b und den zugehörigen Ventilanordnungen 4a, 4b in Reihe geschaltet. Durch einfaches Umlegen der Schaltvorrichtung 5 ergibt sich eine Parallelschaltung.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Gleichstromantrieb, welcher dem Schaltschema der Fig. 3 der Hauptpatentanmeldung entspricht, sind zur stufenlosen Veränderung der Gleichspannung die Ventile durch Thyristoren ersetzt, die über eine Steuereinrichtung 8 angesteuert werden. An den Transformator 10 mit den Teilwicklungen 1c, 1d ist über zwei Thyristorsätze 4e, 4f in Drehstrombrückenschaltung ein Gleichstrommotor 2 über eine Schalteinrichtung 6 angeschlossen. Die Schalteinrichtung 6 hat getrennt betätigbare Kontakte 6a, 6b, 6c Durch ihre Betätigung kann ohne Stromunterbrechung von Parallelauf Reihenschaltung der Teilwicklungen 1c, 1d und umgekehrt übergegangen werden. Soll die Umschaltung beispielsweise bei der halben Maximalspannung U = ^und beim halben Maximalstrom J = * erfolgen, so würde diese nach folgendem Prinzip ablaufen:

A) Die Ventilanordnungen 4e, 4f und damit auch die Teilwicklungen 1c, 1d sind parallelgeschaltet. Dabei sind

die Teilspannungen UI = Uli = Der Schaltkontakt

6a ist offen, während die Schaltkontakte 6b und 6c geschlossen sind.

B) Zur Einleitung der Umschaltung wird die Spannung UI etwas heruntergesteuert, so daß die Ventilanordnung 4f und die Teilwicklung 1d den gesamten Strom übernehmen. Jetzt kann der Schaltkontakt 6c geöffnet werden.

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C) Danach wird die Spannung UI.gegen Null gesteuert.und der Schaltkontakt 6a wird geschlossen. Die Diode 7 verhindert Kreisströme in der Ventilanordnung 4e.

D) Nun wird der Schaltkontakt 6b geöffnet. Damit sind die Ventilanordnungen 4e, 4f und die Teilwicklungen 1c, 1d hintereinandergeschaltet. Um gleiphe Belastungen zu erhalten, werden die Spannungen UI und Uli wieder auf den gleichen Wert gesteuert.

Dabei ist der Schaltvorrichtung 6 und den elektrischen Ventilanordnungen 4e, 4f eine selbsttätig arbeitende Programmschalteinrichtung 16 zurErzielung einer unterbrechungsfreien Umschaltung zugeordnet. Damit ist es möglich, mit kleinstmöglichen Schaltzeiten ohne Stromunterbrechung umzuschalten. In den vorgenannten Beispielen besteht die Umsehalteinrichtung 5 bzw. 6 aus einem Kontakt für die Reihenschaltung und zwei Kontakten für die Parallelschaltung der Teilwicklungen mit den Venti!anordnungen. Diese Schaltkontakte müssen für das Schalten von Gleichstrom ausgelegt sein. Eine solche Umschalteinrichtung für Gleichstrom ist verhältnismäßig groß. Bei der Schaltung gemäß Fig. 2 müssen die Kontakte zudem einzeln angesteuert werden und dem Kontakt 6b muß darüber hinaus eine Diode 7 nachgeschaltet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Volumen der Schalteinrichtung herabzusezten, um die Unterbringung zu erleichtern. Ausgehend von einem Antrieb der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaltmittel der Schaltvorrichtung zum Paxallelschalten der Teilwicklungen und der Ventilanordnungen als in Stromführungsrichtung gepolte Dioden ausgebildet sind. Auf diese Weise wird es mit einfachen Mitteln ermöglicht, auch bei einer der Fig. 1 entsprechenden Schaltung eine Reihenparallelschaltung ohne Stromunterbrechung vorzunehmen. Zudem wird die Zahl der Kontakte, die ja dem Verschleiß unterliegen,

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verringert.

Fig. 3 zeigt als schematisches Ausführungsbeispiel eine derartige Schaltung, bei der die zum Parallelschalten der Teilwicklungen 1a, 1b und der Ventilanordnungen 4a, 4b dienenden Schaltmittel der Schaltvorrichtung als in Stromführungsrichtung gepolte Dioden 5B, 5C ausgebildet sind.

Werden bei der bekannten Schaltung gemäß Fig, 2 die Schaltmittel als Dioden 6B, 6C ausgebildet, so wird zusätzlich zu den zu Fig. 3 beschriebenen Vorteilen noch eine wesentliche Vereinfachung der Programmschalteinrichtung 16 erzielt, da die Ansteuermittel zum Parallelschalten entfallen (Fig. 4).

Die stufenlose Umschaltung bei einer Anordnung nach Fig. 4 läuft mit Dioden nach dem gleichen Schema wie mit mechanischen Kontakten ab. Der Strom im Motor wird dabei nicht unterbrochen.

4 Figuren

1 Patentanspruch

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Claims

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Patentanspruch

Antrieb j "bei dem Elektromotoren von einem Energiewandler über eine Schaltvorrichtung wahlweise mit hohem Strom bei kleiner Spannung und mit kleinem Strom bei hoher Spannung gespeist werden, wobei der Energiewandler als Generator oder Transformator mit parälllel arbeitenden Teilwicklungen ausgebildet ist, jeder Tellwicklung eine elektrische Ventilanordnung nachgeschaltet 1st und die Teilwicklungen mit den Ventilanordnungett über die Schaltvorrichtung, entweder in Reihe oder parallel mit mindestens einem Antriebsmotor verbunden sind, nach Patentanmeldung Aktz.: P 21 01 773.2, dadurch gekennzeichnet« daß Schaltmittel der Schaltvorrichtung zum Parallelschalten der Teilwicklungen (la, 1b bzw. 1c, Td) und der Venti!anordnungen (4a, 4b bzw. 4e, 4f) als in Stromführungsrichtuhg gepolte Dioden (5B, 50 bzw» 6B, 6C) ausgebildet sind.